[发明专利]一种高强度微晶玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃制品领域，尤其涉及一种高强度微晶玻璃及其制备方法。

背景技术

微晶玻璃是一种新型的装饰材料，集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重优点，并优于天石材和陶瓷，可用于建筑幕墙及室内高档装饰，是具有发展前途的新型材料。微晶玻璃与普通玻璃的主要区别是具有结晶结构，其内部的原子排列是有规律的，而玻璃是非晶体结构的原子排列没有规则，所以，微晶玻璃比陶瓷的亮度高、韧性强。微晶玻璃与陶瓷的主要区别是，它的结晶结构要比陶瓷细得多。

但是，现有的微晶玻璃韧性较差，强度较底，冲击韧性一般在2.0-3.0KJ/m²,抗压强度一般在600MPa以下，所以在工程施工中很容易出现破损，无法满足工程施工需要。

发明内容

本发明目的在于提供一种高强度微晶玻璃及其制备方法，以解决现有技术中，微晶玻璃韧性较差、强度较低的问题，具体技术方案如下：

一种高强度微晶玻璃，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：二氧化硅60-70份、三氧化二硼30-50份、五氧化二磷20-40份、氧化铝8-15份、氧化锌5-10份、二氧化锆1-4份、二氧化钛3-6份、氧化镁0.5-0.8份、澄清剂3-8份和助剂1-5份。

优选的，所述二氧化硅60份、三氧化二硼40份、氧化铝30份、氧化铝12份、氧化锌7份、二氧化锆2.5份、二氧化钛4.5份和氧化化镁0.6份、澄清剂5份和助剂3份。

优选的，所述澄清剂包括以下重量份的原料组分：氧化铈2-6份、氟硅酸钠1-5份、硫酸钙0.5-2.5份和碳酸钡0.2-0.8份。

优选的，所述助剂包括以下重量份的原料组分：分散剂1-3份、流平剂0.8-2份、透气剂0.4-0.8份和消泡剂0.2-0.6份。

优选的，所述分散剂为六偏磷酸钠或者脂肪酸聚乙二醇酯，所述流平剂为聚氨酯类流平剂、有机硅类流平剂和丙烯酸系流平剂中的任一种，所述透气剂为松香、酚醛树脂、双氨水和碳酸钠中的任一种，所述消泡剂为硅酮改性合成物，所述固化剂为异氰酸酯类。

一种高强度微晶玻璃的制备方法，包括如下步骤：

(1)原料制备：按重量份数计，分别称取二氧化硅、三氧化二硼、五氧化二磷、氧化铝、氧化锌、二氧化锆、二氧化钛和氧化镁放入研磨机中磨碎成100-200目的粉料，将所述粉料放入搅拌器中充分搅拌得到玻璃粉料；

(2)原料熔融：将玻璃粉料投入坩埚炉内，加热使玻璃粉料在1400-1500℃下融化，得到玻璃原液，向所述玻璃原液中加入澄清剂和助剂，混合均匀，继续加热温度至1550-1600℃，得到玻璃浆料；

(3)玻璃成型：将玻璃浆料通过浮法或者压型法制成玻璃原片；

(4)热处理：将玻璃原片放入高温炉内，在550-650℃温度下，保温1-2h，使玻璃原片产生微晶核，然后将炉温升高，在700-800℃温度下，保温1-2h进行晶化处理，冷却退火后制得高强度微晶玻璃。

优选的，对所述玻璃浆料进行玻璃成型的步骤之前，控制所述玻璃浆料的粘度为2-8Pa.s。

优选的，所述步骤（2）中的混合均匀的条件为：以350-450r/min的转速搅拌20-30min。

优选的，将所述原料熔融的步骤中，升温速率为5-8℃/min。

优选的，将所述玻璃原片进行热处理的步骤中，升温速率为5-8℃/min。

本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：本发明解决了高强度微晶玻璃韧性较差、强度较低的问题，提供了一种抗压强度高、冲击韧性好的微晶玻璃，具体如下：

(1)本发明采用二氧化硅、三氧化二硼、五氧化二磷、氧化铝、氧化钙、二氧化锆、二氧化钛和氧化镁，利用上述原料高强度、高耐磨特性，提高了微晶玻璃的强度，同时通过加入澄清剂助剂，可消除玻璃液中气泡，并降低玻璃液粘度，增加玻璃液流动性，使得制得微晶玻璃强度进一步加强；

(2)本发明微晶玻璃是经过原料制备、原料熔融、玻璃成型和热处理等步骤制得，该制备过程无毒无害的，同时具有成本低、工艺简单；

(3)本发明的微晶玻璃的抗压强度、抗折强度、冲击韧性和莫氏强度等性能指标均达到国家标准要求，并且优于现有的高强度微晶玻璃，可满足工程施工对高强度微晶玻璃的需求。

具体实施方式