[发明专利]一种耐化学腐蚀性能突出的微晶玻璃

说明书

本发明涉及玻璃材质研发技术领域，公开了一种耐化学腐蚀性能突出的微晶玻璃，经过研究选定了基础玻璃配方，晶核剂的引入能显著降低基础玻璃的晶化温度，加快晶化速率，通过控制晶化温度、晶化保温时间及升温速率，获得了晶粒细小，结构均匀致密，晶相含量高，性能优良的微晶玻璃，制备得到的微晶玻璃除了具有突出的耐化学腐蚀性，其抗折强度、显微硬度、化学稳定性等性能指标也均达到一级标准，将其应用在腐蚀性液体的储存输送上，能够极大的解决危险化学品安全问题，还可用作反应器、电解池及搅拌器的内衬，具有极大的发展前景。

技术领域

本发明属于玻璃研发技术领域，具体涉及一种耐化学腐蚀性能突出的微晶玻璃。

背景技术

普通玻璃的化学组成是Na₂SiO₃、CaSiO₃、SiO₂或Na₂O·CaO·6SiO₂等，主要成分是硅酸盐复盐，是一种无规则结构的非晶态固体。广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。微晶玻璃，又称微晶玉石或陶瓷玻璃，是综合玻璃，是一种外国刚刚开发的新型的建筑材料，它的学名叫做玻璃水晶。微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同。它具有玻璃和陶瓷的双重特性，普通玻璃内部的原子排列是没有规则的，这也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃象陶瓷一样，由晶体组成，也就是说，它的原子排列是有规律的。所以，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强。微晶玻璃的显微结构主要由组成和热处理工艺所决定,对于微晶玻璃的物理特性如机械强度、断裂韧性、透光性、抗热震性等有很大影响。微晶玻璃的显微结构主要有枝晶结构、超细颗粒、多孔膜、残余结构、积木结构、柱状互锁结构、孤岛结构、片状孪晶等。

近年来，生物微晶玻璃得到了广泛深入的研究，并取得了一系列成果。若将微晶玻璃的耐化学腐蚀性作进一步提高，将其应用在腐蚀性液体的储存输送上，能够极大的解决危险化学品安全问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐化学腐蚀性能突出的微晶玻璃，能够显著提高微晶玻璃的耐化学腐蚀性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种耐化学腐蚀性能突出的微晶玻璃，基础玻璃的成分按照质量百分比计包含了：二氧化硅占55-58%、氧化钙占18-20%、氧化镁占6-8%、氧化铝占3-5%、氧化钾占2.0-2.3%、氧化钠占1.5-1.8%、剩余为氧化硼，其制备方法包括以下步骤：

（1）按照基础玻璃含量配制相应的矿物原料，加入质量分数占7.5-8.0%的晶核剂用瓷质研钵研磨混合均匀，然后装入高铝质坩埚中，送入硅碳棒电炉内在1300-1400℃下熔制，熔制时间为30-40分钟，保温时间为1-2小时；

（2）待玻璃熔体均化后，采用玻璃成型工艺浇注试件，浇注成型后将试件迅速放入事先预热的电阻炉中进行退火处理，退火温度为660-680℃，退火时间为25-30分钟，然后对玻璃件进行热处理；

（3）热处理过程为：将玻璃件加热至830-850℃，在此温度下核化保温1.0-1.5小时，然后在继续加热至880-900℃，在此温度下继续晶化保温处理1.5-2.0小时，经过热处理的试件自然冷却到室温。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述晶核剂按照质量百分比计由以下成分组成：碳化硅占10-12%、氧化锌占15-18%、氟化钙占24-28%、氧化钛占25-30%、剩余为氧化锆。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述研磨粒径大小在30-50目之间。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述玻璃件在浇注前将模具放在马弗炉中预先加热至450-480℃。