[发明专利]一种无氟高韧性钙镁铝硅微晶玻璃及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201910336840.8 申请日: 2019-04-25
公开(公告)号: CN109942194A 公开(公告)日: 2019-06-28
发明(设计)人: 康俊峰;陈志延;岳云龙;屈雅;丁帅凯 申请(专利权)人: 济南大学
主分类号: C03C10/00 分类号: C03C10/00;C03B5/16;C03B13/00
代理公司: 济南誉丰专利代理事务所(普通合伙企业) 37240 代理人: 李茜
地址: 250022 山东*** 国省代码: 山东;37
权利要求书: 暂无信息 说明书: 暂无信息
摘要:
搜索关键词: 微晶玻璃 高韧性 制备 压延 抗冲击性能 可加工性能 重量百分比 断裂韧性 配合料 钙镁 铝硅 碳粉 配方 拓展
【说明书】:

本发明涉及一种具有高韧性的微晶玻璃及其制备方法,所述微晶玻璃为无氟配方,配合料组成按重量百分比计含有如下成分:CaO 18%‑30%,MgO 5%‑10%,Al2O315%‑30%,SiO250%‑65%,MoO30.01%‑0.1%,碳粉0.1%‑1%,K2O+Na2O 0%‑2%。本发明采用压延法制备微晶玻璃,其特点在于,所得微晶玻璃除了具有很高的强度和硬度意外,同时具备很高的断裂韧性1.9‑2.5 MPa m1/2,从而提高了微晶玻璃的可加工性能和抗冲击性能,大大拓展了微晶玻璃的应用领域。

技术领域

本发明涉及微晶玻璃材料技术领域,具体涉及一种具有高韧性的微晶玻璃材料及其制备方法。

背景技术

微晶玻璃又称玻璃陶瓷(glass-ceramics),兼具了玻璃和陶瓷各自的优点,具有机械强度高,耐化学腐蚀,热稳定性好等优点,被广泛应用于电子医疗、国防军工、建筑装饰等领域。

经过几十年的发展,微晶玻璃在基础理论研究和实际生产应用方面都已经取得重大突破。但通常情况下,微晶玻璃脆性很大,断裂韧性小,在机械精密加工和抗冲击结构材料中应用仍面临一些技术难题。比如,建筑微晶玻璃需要根据施工现场的具体情况进行必要的切割、开孔、磨边、倒角等机械加工。微晶玻璃的抗折强度、显微硬度等机械性能很好,但其断裂韧性较低、可加工性能很差,在加工过程中容易产生裂纹,导致断口参差不齐,影响美观,甚至引发产品报废。医用微晶玻璃同样面临这样的问题,而且机械加工的精度要远高于建筑微晶玻璃。

随着5G通信技术的飞速发展,无机非金属材料在移动终端设备的应用成为当前的一个研究重点。微晶玻璃作为手机背板材料也受到国内外研究机构(武汉理工大学、河北省沙河玻璃技术研究院等)和知名手机企业(苹果、华为等手机企业)的重视,如何提高其抗冲击性能是目前亟需解决的一个关键技术难题。

专利CN104176938A中提出了一种高韧性微晶玻璃,采用了Na2O-CaO-Al2O3-SiO2体系,以氟化物作为晶核剂,主晶相为氟硅钙钠石,微晶玻璃的断裂韧性达到2.1MPa m1/2。本发明采用无氟配方,晶核剂为MoO3,主晶相为CaAl2Si2O8,与该专利有明显不同。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备成本低廉,具有高韧性,可加工的微晶玻璃及其制备方法,所制备的微晶玻璃断裂韧性可达1.9-2.5 MPa m1/2

为了达到上述目的,本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种高韧性微晶玻璃,包括以下按质量百分数计的原料组成:

CaO 18%-30%;

MgO 5%-10%;

Al2O3 15%-30%;

SiO2 50%-65%;

MoO3 0.01%-0.1%;

碳粉0. 1%-1%

任意比例混合的Na2O和K2O 0%-2%。

优选的是,按照质量百分数计,包含下述组分:

CaO 20%;

MgO 5%

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  • 本发明公开了一种用废弃铁尾矿生产的墙体砌筑材料及其制造方法,该墙体砌筑材料包括纳米微晶和固体废料两个部分,通过无机非金属材料作原材料烧制成纳米微晶熔块,运用受控晶化技术将纳米微晶熔块在适当的热处理烧成温度下与发泡陶瓷无机材料配制的混合材料一起,在高温热处理烧成温度下使颗粒结晶,从而烧制得到纳米微晶复合发泡陶瓷装配式墙体砌筑材料。由此制造的墙体砌筑材料不但物理型力学性能、抗压性能、隔音效果和稳定性良好,耐污染,无放射性元素,绿色环保,防火阻燃安全性能好,防冻,耐腐蚀,不老化等优点。
  • 玻璃陶瓷烹饪面板-201821367062.6
  • 陈德胜;杨世波;董华 - 肖特玻璃科技(苏州)有限公司
  • 2018-08-23 - 2019-07-09 - C03C10/00
  • 本实用新型提供一种具有非常低的公差、即具有非常高的几何精确度的玻璃陶瓷烹饪面板。其包括玻璃陶瓷主体;以及位于所述玻璃陶瓷主体的两主表面层的玻璃状表面区域。所述玻璃陶瓷烹饪面板在所述玻璃陶瓷主体的侧边缘不包含玻璃状表面区域。根据本实用新型的玻璃陶瓷烹饪面板,其具有非常高的几何精确度,对于宽度为600‑1200mm的玻璃陶瓷烹饪面板,其公差为±0.5mm,而对于宽度小于600mm的玻璃陶瓷烹饪面板,其公差为±0.3mm,对于宽度小于300mm的玻璃陶瓷烹饪面板,其公差为±0.2mm。
  • 一种提高锂离子电池性能的TeO2-V2O5-CuO微晶玻璃负极材料-201910354420.2
  • 张艳飞;蒋禛菁;范家慧 - 齐鲁工业大学
  • 2019-04-29 - 2019-07-05 - C03C10/00
  • 本发明公开了一种提高锂离子电池性能的TeO2‑V2O5‑CuO微晶玻璃负极材料,是为了改善纯玻璃作为电极,可逆容量相比较低的缺点。将二氧化碲,五氧化二钒和氧化铜粉末按一定的比例混合放入研钵中研磨均匀;然后倒入氧化铝坩埚中放入马弗炉中熔融保温使玻璃液均匀;最后将所得的玻璃放入马弗炉中退火。对所得的块状样品进行热力学性能研究,确定特征温度,并根据确定的特征温度对玻璃样品进行热处理析晶。最后,将析晶前后的玻璃粉末混合导电剂和粘结剂进行球磨,作为锂离子电池的负极,并对其电化学性能进行表征和研究。能够有效解决玻璃负极作为锂离子电池负极虽然循环稳定性好但是可逆容量相对较低的问题。
  • 一种无氟高韧性钙镁铝硅微晶玻璃及其制备方法-201910336840.8
  • 康俊峰;陈志延;岳云龙;屈雅;丁帅凯 - 济南大学
  • 2019-04-25 - 2019-06-28 - C03C10/00
  • 本发明涉及一种具有高韧性的微晶玻璃及其制备方法,所述微晶玻璃为无氟配方,配合料组成按重量百分比计含有如下成分:CaO 18%‑30%,MgO 5%‑10%,Al2O315%‑30%,SiO250%‑65%,MoO30.01%‑0.1%,碳粉0.1%‑1%,K2O+Na2O 0%‑2%。本发明采用压延法制备微晶玻璃,其特点在于,所得微晶玻璃除了具有很高的强度和硬度意外,同时具备很高的断裂韧性1.9‑2.5 MPa m1/2,从而提高了微晶玻璃的可加工性能和抗冲击性能,大大拓展了微晶玻璃的应用领域。
  • 一种微晶玻璃及其制备方法-201910239862.2
  • 王海风;吴哲;王丹 - 苏州新吴光电科技有限公司
  • 2019-03-27 - 2019-06-07 - C03C10/00
  • 本发明公开了一种微晶玻璃及其制备方法。该微晶玻璃采用SiO2、Li2O、Al2O3、Na2O、P2O5、MgO、ZnO、澄清剂和晶核剂在特定配比下相互配合,协同作用,最终能提高微晶材料的维氏硬度和抗弯强度,降低微晶玻璃的膨胀系数,与一般的LAS系微晶玻璃相比具备很大的优势:一般的LAS系微晶玻璃抗弯曲强度多在(40‑120)MPa,本发明可达到(140‑250)MPa;硬度可以从500‑650HV提高到800HV以上;本发明的膨胀系数为0.2‑8×10‑7/℃;介电常数达到7以上。同时,由于本发明Li含量较高,有利于之后的二次离子交换,可以对微晶玻璃进行更好的强化。
  • 处理生活垃圾的方法以及实施其的系统-201910039974.3
  • 李鹏;李相宏 - 武汉博立达农业科技发展有限公司
  • 2019-01-16 - 2019-05-31 - C03C10/00
  • 本发明公开了一种处理生活垃圾的方法以及实施其的系统,方法包括以下步骤:S1、对生活垃圾进行预处理,得到无机物、金属、有机物和渗滤液;S2、将有机物进行热解,得到热解水、热解气和热解炭;S3、混入渗滤液,将热解炭造粒,得到符合预定粒径的料粒;S4、熔融处理料粒,得到液态热解炭;S5、利用热解水冷却液态热解炭,得到玻璃体。由此,此发明使生活垃圾资源化,并且实现了中间产物的闭环处理,不产生废弃物,利用了渗滤液降低造粒难度、垃圾分选中无机渣土作为调质原料,优化了垃圾预处理工艺,降低了预处理成本,并产生了一定的经济效益。
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