[发明专利]一种玉石状微晶玻璃的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃-陶瓷领域，特别涉及一种玉石状微晶玻璃的制备方法。

背景技术

随着我国国民经济稳定持续发展，人们生活水平随之提高，对高档建材的需求日益扩大，特别是对无辐射高档石材的替代产品需求更为迫切，但国内的高档石材的替代产品脆性大，不容易加工成型，导致很多高档石材需要从国外进口，成本大为提升。

微晶玻璃又称为陶瓷玻璃，具有玻璃和陶瓷的双重特性，微晶玻璃由晶体组成，其原子排列有规律，因此，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，而又比玻璃韧性强。微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重优点，优于天然石材和陶瓷，可用于建筑幕墙及室内高档装饰，还可做机械上的结构材料，电子、电工上的绝缘材料，大规模集成电路的底板材料、微波炉耐热列器皿、化工与防腐材料和矿山耐磨材料等，成为理想的高档石材的替代产品。

目前成熟的微晶玻璃的生产方法制得的微晶玻璃均存在着色调单一、没有纹理；表面气孔率高、耐用性差；脆性大、不容易加工成型等缺点，导致微晶玻璃利用空间小，市场占有率低，严重抑制了微晶玻璃产业的发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种韧性好、强度高的玉石状微晶玻璃的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的玉石状微晶玻璃的制备方法包括如下步骤：

1）将原料称重后混合获得基础料；

2）将步骤1）中得到的基础料在1400℃～1500℃下熔化16h～24h，澄清后获得玻璃液，所述基础料在上述温度下熔化可有效保证充分溶化，降低玻璃液中的气泡率，从而降低玉石状微晶玻璃的表面气孔率；

3）将步骤2）中的玻璃液倒入模具中成型，所述模具形状可为生活实用器皿或工业板材形状；

4）将步骤3）中装有玻璃液的模具在480℃～600℃下保温3h～10h，再经过4h～8h升温至800℃～860℃后保温3h～10h进行晶化处理，接着匀速退火即制得玉石状微晶玻璃，经过上述热处理后能进一步减少玉石状微晶玻璃的表面气孔率，有效提高玉石状微晶玻璃的韧性和强度，增强加工成型性能。本发明制得的玉石状微晶玻璃的主要晶相为Na_4～3K_2～3Ca₅(Si₁₂O₃₀)F₄，这种晶相呈板条状，大大提高了玉石状微晶玻璃的韧性及抗折抗压强度，且易于加工切割。

优选地，所述玉石状微晶玻璃按重量百分比计包括如下成分：二氧化硅55%～65%，氧化钠8%～15%，氧化钾5%～10%，氧化钙15%～20%，氟2%～5%，余量为氧化铝。

本发明制得的玉石状微晶玻璃的各成分按重量百分比计限定如下：

二氧化硅赋予微晶玻璃良好的化学稳定性和热稳定性，能提高微晶玻璃的强度，降低微晶玻璃的膨胀系数，但随着含量增大，会导致玻璃液的粘度增大，微晶玻璃的熔制温度升高，因此二氧化硅的含量设定为：二氧化硅55%～65%。

氧化钠能降低玻璃液的粘度，促进玻璃液的熔化和澄清，因此氧化钠的含量设定为：氧化钠8%～15%。

氧化钾为良好的助溶剂，能提高微晶玻璃的光泽度，促进玻璃液的熔化和澄清，还能降低玻璃液的粘度，因此氧化钾的含量设定为：氧化钾5%～10%。

氧化钙能降低玻璃液的高温粘度，促进玻璃液的熔化和澄清，增加微晶玻璃的化学稳定性、机械强度和硬度，因此氧化钙的含量设定为：氧化钙15%～20%。

氟是一种优良的乳浊剂，氟含量过高时微晶玻璃的化学稳定性降低，易失透，因此氟的含量设定为：氟2%～5%。

氧化铝能够降低微晶玻璃的析晶倾向，提高化学稳定性和机械强度及硬度，改善热稳定性，降低电绝缘性，因此微晶玻璃剩余的成分设定为氧化铝。

更优选地，所述步骤1）中选择石英砂、方解石、钠长石、钾长石、萤石、碳酸钠、碳酸钾、氧化铝、氟硅酸钠中的一种或多种作为原料提供玉石状微晶玻璃的成分组成。

优选地，所述步骤3）中的模具为铸铁或耐热钢材质，这主要是因为上述两种材质易于加工成不同形状的模具。

本发明提供的方法步骤简单，可制得具有天然玉石纹理，呈现半透明玉质状，具有天然玉石的润泽度和蜡质感的玉石状微晶玻璃；制得的玉石状微晶玻璃韧性好、强度高、不吸水、易清洁，可切削雕刻，应用于室内外装饰，工艺品、家具、器皿制作等。

具体实施方式

为使发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。