[发明专利]一种微晶玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于玻璃生产领域，尤其涉及一种微晶玻璃及其制备方法。

背景技术

玻璃按其主要成分可分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃，其主要成分为SiO₂，SiO₂被广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业。

随着对玻璃应用的逐渐增加，对具有不同性能的玻璃的研究也逐渐成为人们研究的焦点，特别是通过改变玻璃的组成，而使玻璃具有不同的性能。二氧化锆具有优良的热稳定性和化学稳定性，具有高熔点、高沸点、导热系数小、硬度大、耐磨性好、常温下为绝缘体、折射率高的特点，但是由于二氧化锆有着很高的熔点，所以限制其在玻璃领域的应用。

发明内容

本发明目的在于提供了一种微晶玻璃及其制备方法，制得玻璃的具有较低的转变温度，且将二氧化锆这种具有良好硬度、折射率和耐磨性的成核剂引入了玻璃体系中，使玻璃的各方面的性能得到了改善。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种微晶玻璃，主要由包含以下重量份的组分制成:

二氧化硅   70-80份，

硼酸       15-20份，

氢氧化钠    5-10份，

成核剂       2-5份，

三氧化二镧   1-3份，

碳酸钙      5-10份，

硝酸钠       1-3份。

所述成核剂为纳米二氧化锆。

所述纳米二氧化锆的直径为10-20纳米。

一种微晶玻璃的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）称取70-80重量份二氧化硅、15-20重量份硼酸、5-10重量份氢氧化钠、2-5重量份成核剂、1-3重量份三氧化二镧、5-10重量份碳酸钙和1-3重量份硝酸钠；

（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热，保温3h，得到玻璃液；

（3）将步骤（2）中玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在900℃下进行退火处理，得到微晶玻璃。

所述步骤（2）中加热温度为1750℃。

有益效果：

本发明采用二氧化锆作为成核剂，从成核剂的角度来改善了玻璃各方面的性能，但是由于二氧化锆其本身的熔点高等特点，难以在熔融体系中加以应用，因此，为了解决这个问题本专利加入了三氧化二镧（La₂O₃），这种稀土氧化物的添加能有效降低玻璃的转变温度，从而能够在保持玻璃具有良好透明性和坚硬度的同时，使制备过程更加节能。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

（1）称取70Kg二氧化硅、15Kg硼酸、5Kg氢氧化钠、4Kg直径为10纳米二氧化锆、3KgLa₂O₃、5Kg碳酸钙和1Kg硝酸钠；

（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热，保温3h，得到玻璃液；

（3）将步骤（2）中玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在900℃下进行退火处理，得到微晶玻璃。

测得加入La₂O₃后的转化温度比没加La₂O₃时，要减少82℃；用维氏硬度剂测得硬度为634。

实施例2

（1）称取75Kg二氧化硅、20Kg硼酸、10Kg氢氧化钠、2Kg直径为20纳米二氧化锆、2KgLa₂O₃、10Kg碳酸钙和2Kg硝酸钠；

（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热，保温3h，得到玻璃液；

（3）将步骤（2）中玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在900℃下进行退火处理，得到微晶玻璃。

测得加入La₂O₃后的转化温度比没加La₂O₃时，要减少57℃；用维氏硬度剂测得硬度为589。

实施例3

（1）称取80Kg二氧化硅、17Kg硼酸、7Kg氢氧化钠、5Kg直径为10纳米二氧化锆、1KgLa₂O₃、7Kg碳酸钙和3Kg硝酸钠；

（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热，保温3h，得到玻璃液；