本發(fā)明屬于玻璃技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種微晶玻璃。
背景技術(shù)：
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，人們生活水平隨之提高，對(duì)高檔建材的需求日益擴(kuò)大，特別是對(duì)無輻射高檔石材的替代產(chǎn)品需求更為迫切，但國內(nèi)的高檔石材的替代產(chǎn)品脆性大，不容易加工成型，導(dǎo)致很多高檔石材需要從國外進(jìn)口，成本大為提升。
微晶玻璃又稱為陶瓷玻璃，具有玻璃和陶瓷的雙重特性，微晶玻璃由晶體組成，其原子排列有規(guī)律，因此，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，而又比玻璃韌性強(qiáng)。微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)于天然石材和陶瓷，可用于建筑幕墻及室內(nèi)高檔裝飾，還可做機(jī)械上的結(jié)構(gòu)材料，電子、電工上的絕緣材料，大規(guī)模集成電路的底板材料、微波爐耐熱列器皿、化工與防腐材料和礦山耐磨材料等，成為理想的高檔石材的替代產(chǎn)品。
但現(xiàn)有的微晶玻璃，其制造過程中的前體玻璃的熔解溫度通常很高，為1450℃～1600℃。這些微晶玻璃為了制造過程的熔解時(shí)的均質(zhì)化和澄清化，會(huì)添加澄清劑，作為在前述那樣的高的溫度區(qū)域有效的澄清劑，一直使用砷成分、銻成分。但是，砷成分、銻成分可能會(huì)對(duì)人體和環(huán)境帶來不好的影響，盡可能控制使用這些成分的要求正在提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種不含砷成分、銻成分等有害成分的微晶玻璃。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供一種微晶玻璃，由以下重量份的原料制成：二氧化硅15～27份，氧化鋁10～22份，碳酸鈣5～17份，碳酸鈉1～7份，海泡石0.02～0.08份，粉煤灰0.01～0.07份，氧化釹0.01～0.07份。
優(yōu)選地，本發(fā)明所述的微晶玻璃，由以下重量份的原料制成：二氧化硅17～25份，氧化鋁12～20份，碳酸鈣7～15份，碳酸鈉2～6份，海泡石0.03～0.07份，粉煤灰0.02～0.06份，氧化釹0.02～0.06份。
更優(yōu)選地，本發(fā)明所述的微晶玻璃，由以下重量份的原料制成：二氧化硅21份，氧化鋁16份，碳酸鈣11份，碳酸鈉4份，海泡石0.05份，粉煤灰0.04份，氧化釹0.04份。
本發(fā)明的二氧化硅賦予微晶玻璃良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，能提高微晶玻璃的強(qiáng)度，降低微晶玻璃的膨脹系數(shù)，但隨著含量增大，會(huì)導(dǎo)致玻璃液的粘度增大，微晶玻璃的熔制溫度升高，因此二氧化硅的含量設(shè)定為：二氧化硅15～27份。
優(yōu)選地，本發(fā)明所述的海泡石的粒徑為50～100nm。在該原料粒徑下，能夠保證微晶玻璃的性能。與二氧化硅配伍，能夠進(jìn)一步提高微晶玻璃的強(qiáng)度，降低微晶玻璃的膨脹系數(shù)。
優(yōu)選地，本發(fā)明所述的粉煤灰的粒徑為10～20μm。添加該粒徑范圍的粉煤灰，能夠降低微晶玻璃的燒結(jié)激活能，降低溶解溫度，降低提高微晶玻璃的致密性，提高其機(jī)械性能。
本發(fā)明的微晶玻璃的制備方法，包括以下制備步驟：
1)按重量份稱取原料，加入球磨介質(zhì)球磨20～30h；
2)烘干，過篩，以16～22℃/min速率升溫至950℃～1010℃，保溫30～60min熔制成均勻玻璃液；
3)玻璃液迅速澆注成型，然后在540℃～570℃的退火爐中退火6～8h，得到玻璃片；
4)將玻璃片在580℃～592℃保溫2h使成核，然后在710℃～722℃保溫3h使晶核長(zhǎng)大，得到微晶玻璃。
本發(fā)明的有益效果在于：
1、本發(fā)明的微晶玻璃不含砷成分、銻成分等有害成分，也可以得到與砷成分、銻成分相同的澄清效果，可維持這些體系微晶玻璃的有特征的各物性。
2、本發(fā)明的微晶玻璃的配方配伍，制備本發(fā)明的微晶玻璃時(shí)，溶解溫度低，節(jié)約能源和成本。
3、本發(fā)明的微晶玻璃熱膨脹系數(shù)低。
4、本發(fā)明的微晶玻璃具有天然玉石的潤澤度和蠟質(zhì)感，韌性好、強(qiáng)度高、吸水率低、無輻射，容易進(jìn)一步加工成型，而且成本低，產(chǎn)品合格率高，可廣泛應(yīng)用在高檔石材的替代品等領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1
一種微晶玻璃，由以下重量份的原料制成：二氧化硅15份，氧化鋁22份，碳酸鈣5份，碳酸鈉7份，海泡石0.02份，粉煤灰0.07份，氧化釹0.01份。
上述微晶玻璃的制備方法，包括以下制備步驟：
1)按重量份稱取原料，加入球磨介質(zhì)球磨24h；
2)烘干，過篩，以16℃/min速率升溫至1010℃，保溫30min熔制成均勻玻璃液；
3)玻璃液迅速澆注成型，然后在570℃的退火爐中退火6h，得到玻璃片；
4)將玻璃片在592℃保溫2h使成核，然后在710℃保溫3h使晶核長(zhǎng)大，得到微晶玻璃。
性能測(cè)試：吸水率為1％；沖擊韌性為6.2kJcm3；莫氏硬度為6.5；抗折強(qiáng)度為93MPa，抗壓強(qiáng)度為850MPa；熱膨脹系數(shù)為0.5×10-7/℃。
實(shí)施例2
一種微晶玻璃，由以下重量份的原料制成：二氧化硅17份，氧化鋁20份，碳酸鈣7份，碳酸鈉6份，海泡石0.03份，粉煤灰0.06份，氧化釹0.02份。
上述微晶玻璃的制備方法，包括以下制備步驟：
1)按重量份稱取原料，加入球磨介質(zhì)球磨30h；
2)烘干，過篩，以17℃/min速率升溫至1000℃，保溫35min熔制成均勻玻璃液；
3)玻璃液迅速澆注成型，然后在565℃的退火爐中退火7h，得到玻璃片；
4)將玻璃片在590℃保溫2h使成核，然后在712℃保溫3h使晶核長(zhǎng)大，得到微晶玻璃。
性能測(cè)試：吸水率為2％；沖擊韌性為6.5kJcm3；莫氏硬度為6.3；抗折強(qiáng)度為95MPa，抗壓強(qiáng)度為790MPa；熱膨脹系數(shù)為0.8×10-7/℃。
實(shí)施例3
一種微晶玻璃，由以下重量份的原料制成：二氧化硅19份，氧化鋁18份，碳酸鈣9份，碳酸鈉5份，海泡石0.04份，粉煤灰0.05份，氧化釹0.03份。
上述微晶玻璃的制備方法，包括以下制備步驟：
1)按重量份稱取原料，加入球磨介質(zhì)球磨28h；
2)烘干，過篩，以18℃/min速率升溫至990℃，保溫40min熔制成均勻玻璃液；
3)玻璃液迅速澆注成型，然后在560℃的退火爐中退火7h，得到玻璃片；
4)將玻璃片在588℃保溫2h使成核，然后在714℃保溫3h使晶核長(zhǎng)大，得到微晶玻璃。
性能測(cè)試：吸水率為1％；沖擊韌性為5.9kJcm3；莫氏硬度為6.7；抗折強(qiáng)度為94MPa，抗壓強(qiáng)度為820MPa；熱膨脹系數(shù)為0.3×10-7/℃。
實(shí)施例4
一種微晶玻璃，由以下重量份的原料制成：二氧化硅21份，氧化鋁16份，碳酸鈣11份，碳酸鈉4份，海泡石0.05份，粉煤灰0.04份，氧化釹0.04份。
上述微晶玻璃的制備方法，包括以下制備步驟：
1)按重量份稱取原料，加入球磨介質(zhì)球磨26h；
2)烘干，過篩，以19℃/min速率升溫至980℃，保溫45min熔制成均勻玻璃液；
3)玻璃液迅速澆注成型，然后在555℃的退火爐中退火7h，得到玻璃片；
4)將玻璃片在586℃保溫2h使成核，然后在716℃保溫3h使晶核長(zhǎng)大，得到微晶玻璃。
性能測(cè)試：吸水率為1％；沖擊韌性為6.8kJcm3；莫氏硬度為7；抗折強(qiáng)度為94MPa，抗壓強(qiáng)度為865MPa；熱膨脹系數(shù)為0.2×10-7/℃。
實(shí)施例5
一種微晶玻璃，由以下重量份的原料制成：二氧化硅23份，氧化鋁14份，碳酸鈣13份，碳酸鈉3份，海泡石0.06份，粉煤灰0.03份，氧化釹0.05份。
上述微晶玻璃的制備方法，包括以下制備步驟：
1)按重量份稱取原料，加入球磨介質(zhì)球磨24h；
2)烘干，過篩，以20℃/min速率升溫至970℃，保溫50min熔制成均勻玻璃液；
3)玻璃液迅速澆注成型，然后在550℃的退火爐中退火8h，得到玻璃片；
4)將玻璃片在584℃保溫2h使成核，然后在718℃保溫3h使晶核長(zhǎng)大，得到微晶玻璃。
性能測(cè)試：吸水率為3％；沖擊韌性為6.0kJcm3；莫氏硬度為6；抗折強(qiáng)度為90MPa，抗壓強(qiáng)度為830MPa；熱膨脹系數(shù)為0.4×10-7/℃。
實(shí)施例6
一種微晶玻璃，由以下重量份的原料制成：二氧化硅25份，氧化鋁12份，碳酸鈣15份，碳酸鈉2份，海泡石0.07份，粉煤灰0.02份，氧化釹0.06份。
上述微晶玻璃的制備方法，包括以下制備步驟：
1)按重量份稱取原料，加入球磨介質(zhì)球磨22h；
2)烘干，過篩，以21℃/min速率升溫至960℃，保溫55min熔制成均勻玻璃液；
3)玻璃液迅速澆注成型，然后在545℃的退火爐中退火6h，得到玻璃片；
4)將玻璃片在582℃保溫2h使成核，然后在720℃保溫3h使晶核長(zhǎng)大，得到微晶玻璃。
性能測(cè)試：吸水率為3％；沖擊韌性為6.7kJcm3；莫氏硬度為6.2；抗折強(qiáng)度為90MPa，抗壓強(qiáng)度為795MPa；熱膨脹系數(shù)為0.5×10-7/℃。
實(shí)施例7
一種微晶玻璃，由以下重量份的原料制成：二氧化硅27份，氧化鋁10份，碳酸鈣17份，碳酸鈉1～份，海泡石0.08份，粉煤灰0.01份，氧化釹0.07份。
上述微晶玻璃的制備方法，包括以下制備步驟：
1)按重量份稱取原料，加入球磨介質(zhì)球磨20h；
2)烘干，過篩，以22℃/min速率升溫至950℃，保溫60min熔制成均勻玻璃液；
3)玻璃液迅速澆注成型，然后在540℃的退火爐中退火8h，得到玻璃片；
4)將玻璃片在580℃保溫2h使成核，然后在722℃保溫3h使晶核長(zhǎng)大，得到微晶玻璃。
性能測(cè)試：吸水率為2％；沖擊韌性為7.2kJcm3；莫氏硬度為6.6；抗折強(qiáng)度為95MPa，抗壓強(qiáng)度為820MPa；熱膨脹系數(shù)為0.9×10-7/℃。