专利名称：一种含有改性玻璃体粉末的微晶玻璃及其制备方法
一种含有改性玻璃体粉末的微晶玻璃及其制备方法技术领域
本发明主要涉及一种微晶玻璃及其制备方法，尤其涉及一种含有改性玻璃体粉末的微晶玻璃及其制备方法。
背景技术：
微晶玻璃，又称玻璃陶瓷，是综合玻璃和陶瓷技术发展起来的一种新型材料，是微晶体和玻璃相均匀分布的材料，其理化性能集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重优点，如机械强度高、耐腐蚀、耐热、耐磨、抗氧化性能好、电性能优良、膨胀系数可调、热稳定性好等， 且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，微波炉耐热系列器皿，化工与防腐材料和矿山耐磨材料等等，是具有发展前途的21世纪的新型材料。因而广泛用于电子、化工、 军事、航天、核工业和建筑等领域。因微晶玻璃可用矿石、工业尾矿、冶金矿渣、粉煤灰、煤矸石等作为主要生产原料，且生产过过程中无污染，产品本身无放射性污染，故又被称为环保产品或绿色材料，传统生产的微晶玻璃的表层及其内层经常存在大量工艺性气孔，而且抗折强度和耐水性等性能不强，限制了微晶玻璃的应用领域。发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种表面光洁致密无气孔、耐水、 抗折强度高的微晶玻璃及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的一种含有改性玻璃体粉末的微晶玻璃，它是由下述重量份的原料组成二氧化硅24-28、硅石粉20-25、粉煤灰20-25、大理石10-15、方解石10-12、生石灰 6_8、黏土 6_9、氧化招5_7、食盐4_6、氣化续4_5、氧化锁4_6、氧化锋4_6、木炭2_3、石骨 3-4、氧化砸2-3、氧化裡2-3、树木灰2. 3-3、草木灰2. 5-3、氧化纳2-3、氧化钟1-2、天青石O.15-0. 2、二氧化钛 O. 3-0. 4、三氧化二锑 O. 3-0. 4、二氧化锆 O. 15-0. 3。
一种含有改性玻璃体粉末的微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤(1)将上述重量份的原料混合加入到玻璃熔炉内，在1580-1620°C的高温下熔融成均匀的玻璃体；(2)将上述玻璃体直接投入水中，冷淬成玻璃颗粒，然后研成20-25Mm粉末，加入其重量2-4%的改性玻璃体粉末，混合均匀烘干，并平铺于带有树木灰隔离层的耐火材料的水平面上，铺置厚度为20-25mm;所述的改性玻璃体粉 末的制备方法为将重量份为10-14的草木灰、重量份为2-3份的氧化钙、重量份为50-60的石英砂、重量份为15-20的凹凸棒土、重量份为30-32的硅石粉， 混合加入玻璃熔炉中，加热到1560-1650°C的高温下，熔炼2-3小时，再降至1400-1450°C下澄清1. 5-2小时，制得玻璃液，然后淬入冷水中得到碎璃体，再研磨成3-5 μ m改性玻璃体粉末；(3)将上述铺置好的玻璃颗粒连同耐火材料置于电阻炉中，温度制度常温加热到 320-360°C，升温速率 7°C /min ;320-360°C加热到 780-850°C，升温速率 7°C /min ;在 780-850°C下保温1. 5-2h ;然后从850°C加热到1330°C，升温速率7°C /min ;在1330°C下保温2-3h，完成核化和晶化过程；(4)退火将上述晶化后的玻璃以3-5°C/min的退火降温速度进行退火处理，当温度降至于540-620°C时，保持恒温30-40分钟，然后再5_6°C /min速率升温到820_870°C，然后再以5-7°C /min速率继续降温，当温度降至于250_320°C时，再自然冷却到室温；(5)按照要求的尺寸切割成板块，研磨抛光、修边。
本发明的优点是本发明生产的微晶玻璃平面度好、机械强度高、硬度大、具有良好的抗热性、抗弯曲强度、耐腐蚀性和耐磨性，产品可制成各类管材、板材，可广泛应用于建筑上的耐磨耐腐蚀材料、建筑装饰材料、实验室用加热器具、高温热交换器、代石英玻璃、高温窗、雷达天线罩等。
具体实施方式
实施例1一种含有改性玻璃体粉末的微晶玻璃，它是由下述重量份(公斤)的原料组成二氧化硅28、硅石粉20、粉煤灰25、大理石15、方解石12、生石灰8、黏土 9、氧化铝7、 食盐6、氟化镁5、氧化钡4-6、氧化锌6、木炭3、石膏3-4、氧化硼3、氧化锂3、树木灰2. 3、草木灰2. 5、氧化钠3、氧化钾1、天青石O. 2、二氧化钛O. 3、三氧化二锑O. 4、二氧化锆O.3。
—种含有改性玻璃体粉末的微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤(1)将上述重量份的原料混合加入到玻璃熔炉内，在1620°C的高温下熔融成均匀的玻璃体；(2)将上述玻璃体直接投入水中，冷淬成玻璃颗粒，然后研成25Mm粉末，加入其重量4% 的改性玻璃体粉末，混合均匀烘干，并平铺于带有树木灰隔离层的耐火材料的水平面上，铺置厚度为25mm ；所述的改性玻璃体粉末的制备方法为将重量份为14的草木灰、重量份为3份的氧化钙、重量份为60的石英砂、重量份为20的凹凸棒土、重量份为32的硅石粉，混合加入玻璃熔炉中，加热到1650°C的高温下，熔炼3小时，再降至1450°C下澄清1. 5小时，制得玻璃液， 然后淬入冷水中得到碎璃体，再研磨成5 μ m改性玻璃体粉末；(3)将上述铺置好的玻璃颗粒连同耐火材料置于电阻炉中，温度制度常温加热到 360°C，升温速率7°C /min ； 360°C加热到850°C，升温速率7°C /min ;在8501下保温2h ;然后从850°C加热到1330°C，升温速率7°C /min ;在1330°C下保温2_3h，完成核化和晶化过程；(4)退火将上述晶化后的玻璃以5°C/min的退火降温速度进行退火处理，当温度降至于620°C时，保持恒温40分钟，然后再6°C /min速率升温到870°C，然后再以7°C /min速率继续降温，当温度降至于320°C时，再自然冷却到室温；(5)按照要求的尺寸切割成板块，研磨抛光、修边。
性能测试抗折强度测试采用MC009-wdsl0M型电子万能材料性能试验机利用三点弯曲法测定样品的抗折强度，取6个条状样品(9mmX7mmX85mm)进行测试，计算抗折强度，最后求平均值。
显微硬度测定用HXD-1000数字显微硬度测试仪测定样品的硬度，每个样品测三个点，用平均值表示其显微硬度，共测三个样品，最后计算三个样品的显微硬度的平均值。
耐水性能测试采用粉末浸泡失重法进行测定(DTN12116)，将样品粉碎，取40目下、60目上微晶玻璃粉2克，于50ml容量瓶中，加水至刻度，在98 ± O. 5 °C温度下保温60分钟，测定其IOOcm2的失重率(mg/100cm2)。
测试结果1、样品外观质量表面致密，无气孔等缺陷，抛光后表面光亮。
2、机械性能平均抗折强度89. 5MPa,平均显微硬度893. 6kgf/mm2。
3、耐水解等级1级，失重率为0. 285mg/100cm2。
权利要求
1.一种含有改性玻璃体粉末的微晶玻璃，其特征在于它是由下述重量份的原料组成 二氧化硅24-28、硅石粉20-25、粉煤灰20-25、大理石10-15、方解石10-12、生石灰6_8、黏土 6_9、氧化招5_7、食盐4_6、氣化续4_5、氧化锁4_6、氧化锋4_6、木炭2_3、石骨3-4、氧化砸2-3、氧化裡2-3、树木灰2. 3-3、草木灰2. 5-3、氧化纳2-3、氧化钟1-2、天青石0. 15-0. 2、二氧化钛 0. 3-0. 4、三氧化二锑 0. 3-0. 4、二氧化锆 0. 15-0. 3。
2.—种如权利要求1所述的含有改性玻璃体粉末的微晶玻璃的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)将上述重量份的原料混合加入到玻璃熔炉内，在1580-1620°C的高温下熔融成均匀的玻璃体； (2)将上述玻璃体直接投入水中，冷淬成玻璃颗粒，然后研成20-25Mm粉末，加入其重量2-4%的改性玻璃体粉末，混合均匀烘干，并平铺于带有树木灰隔离层的耐火材料的水平面上，铺置厚度为20-25mm; 所述的改性玻璃体粉末的制备方法为将重量份为10-14的草木灰、重量份为2-3份的氧化钙、重量份为50-60的石英砂、重量份为15-20的凹凸棒土、重量份为30-32的硅石粉，混合加入玻璃熔炉中，加热到1560-1650°C的高温下，熔炼2-3小时，再降至1400-1450°C下澄清1. 5-2小时，制得玻璃液，然后淬入冷水中得到碎璃体，再研磨成3-5 u m改性玻璃体粉末； (3)将上述铺置好的玻璃颗粒连同耐火材料置于电阻炉中，温度制度常温加热到320-360°C，升温速率 7°C /min ;320-360°C加热到 780-850°C，升温速率 7°C /min ;在780-850°C下保温1. 5-2h ;然后从850°C加热到1330°C，升温速率7°C /min ;在1330°C下保温2-3h，完成核化和晶化过程； (4)退火将上述晶化后的玻璃以3-5°C/min的退火降温速度进行退火处理，当温度降至于540-620°C时，保持恒温30-40分钟，然后再5_6°C /min速率升温到820_870°C，然后再以5-7°C /min速率继续降温，当温度降至于250_320°C时，再自然冷却到室温； (5)按照要求的尺寸切割成板块，研磨抛光、修边。
全文摘要
本发明公开了一种含有改性玻璃体粉末的微晶玻璃，它是由下述重量份的原料组成二氧化硅24-28、硅石粉20-25、粉煤灰20-25、大理石10-15、方解石10-12、生石灰6-8、黏土6-9、氧化铝5-7、食盐4-6、氟化镁4-5、氧化钡4-6、氧化锌4-6、木炭2-3、石膏3-4、氧化硼2-3、氧化锂2-3、树木灰2.3-3、草木灰2.5-3、氧化钠2-3、氧化钾1-2、天青石0.15-0.2、二氧化钛0.3-0.4、三氧化二锑0.3-0.4、二氧化锆0.15-0.3。本发明生产的微晶玻璃平面度好、机械强度高、硬度大、具有良好的抗热性、抗弯曲强度、耐腐蚀性和耐磨性，产品可制成各类管材、板材，可广泛应用于建筑上的耐磨耐腐蚀材料、建筑装饰材料。
文档编号C03C10/00GK103030292SQ20121051540
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者毛庆云 申请人:毛庆云