流纹微晶玻璃的制备方法

专利名称：流纹微晶玻璃的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑装饰用微晶玻璃的制备方法，特别是涉及一种具有流纹纹理的建筑装饰用微晶玻璃的制备方法。
背景技术：
微晶玻璃具有结构致密、机械强度高、耐磨、耐腐蚀、抗风化能力强等优良性质，可作为高档建筑装饰材料。
尽管微晶玻璃从理化性能上能完全满足建筑装饰材料的要求，但其纹理形貌和颜色调配对产品的装饰效果影响巨大。传统的两种主要的微晶玻璃生产工艺中，烧结法能使产品形成颗粒状纹理，还可通过不同颜色的母玻璃颗粒间的互相混合，或在母玻璃颗粒间掺加色料或色浆，生成由不同颜色组配成的图案，但图案较为模糊和生硬；而压延法则难以生成明显的纹理和图案。最近，一些能获取新型纹理、图案的工艺被提出，如裂纹玻璃晶化法(专利申请号为200410012997.9)能使产品生成仿生物碎屑纹理；如专利申请号200410077319.0提出了一种在产品表面生成彩画的方法；如专利申请号200410077319.0提出了一种生成彩色三维图案的方法。

发明内容
本发明的目的在于提供一种具有流纹纹理的建筑装饰用微晶玻璃的制备方法。
本发明所述的流纹系指微晶玻璃表面经打磨抛光后能显现出类似流纹岩纹理的图案形貌；本发明将具有流纹纹理的建筑装饰用微晶玻璃称为流纹微晶玻璃。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是流纹微晶玻璃的制备方法，其特征在于包括如下步骤1)多种颜色的玻璃液的熔制根据2-9种不同颜色的玻璃配方，分别称量配制2-9种颜色的配合料，再分别投入玻璃熔窑中，熔化成2-9种不同颜色的玻璃液；2)玻璃液的非均匀混合将1-8种不同颜色的玻璃液导入另一种颜色的玻璃液中，将不同颜色的玻璃液进行非均匀混合操作，形成不同颜色的玻璃液间的非均匀混合状态，制得非均匀玻璃混合液；3)成型将非均匀玻璃混合液通过常规的压延法或浇注法或压制法成型为流纹母玻璃板；4)热处理将母玻璃板转移至辊道窑或隧道窑或梭式窑或抽屉窑或台车炉，经成核、晶化热处理后制得微晶玻璃原板；5)精加工将微晶玻璃原板进行切割、打磨、抛光，制得流纹微晶玻璃。
步骤2)中所述的非均匀玻璃混合液是指将不同颜色的玻璃液按任意用量比例汇合在一起，但未完全混合成均匀相，其混合的非均匀程度应视纹理需要而定，即，若要制备细腻的流纹微晶玻璃，则应使不同颜色的玻璃液间尽可能混合均匀；若要制备粗犷或流线型流纹微晶玻璃，则应使不同颜色的玻璃液间仅仅互相汇合，而尽可能不均匀混合。实现不同颜色的玻璃液间的非均匀混合的理论依据是，玻璃液是一种高粘度的液体，不同颜色的玻璃液互相汇合后，难以通过液相扩散过程而实现均匀混合，因此，当搅拌不同颜色的玻璃汇合液时，各颜色的玻璃液将达到一定程度上的混合；或当不搅拌不同颜色的玻璃汇合液时，各颜色玻璃液将保持各自的聚集相，混合程度很低；或将一种或多种颜色的玻璃液汇入另一种颜色的玻璃液幕上面时，生成基本没有混合的非均匀玻璃混合液。
本发明的技术关键是步骤2)和步骤3)，将不同颜色的玻璃液进行非均匀混合操作，形成非均匀玻璃混合液，再及时成型为流纹母玻璃板。具体操作方式为，①将1-8种不同颜色的玻璃液导入熔制另一种颜色的玻璃液的熔窑的供料道，其中，供料道中可设或不设搅拌设备；再将从供料道流出的非均匀玻璃混合液通过压延法或浇注法或压制法成型为流纹母玻璃板；或②将1-8种不同颜色的玻璃液汇入另一种颜色的玻璃液经熔窑出料口后所形成的玻璃液幕上面，再通过压延法或压制法成型为流纹母玻璃板。
所述步骤2)中，通过控制不同颜色的玻璃液间的混合均匀程度，可制备出不同风格的流纹微晶玻璃，即，①将1-8种不同颜色的玻璃液导入熔制另一种颜色的玻璃液的熔窑的供料道靠近熔窑冷却部一端，在熔窑供料道中设置搅拌设备，以不快于20r/min的速度对玻璃汇合液进行搅拌，使不同颜色的玻璃液达到一定程度上的混合，就能制得细腻的紊乱型流纹微晶玻璃；或②将1-8种不同颜色的玻璃液导入熔制另一种颜色的玻璃液的熔窑的供料道靠近熔窑冷却部一端，不在熔窑供料道中设置搅拌设备，仅借助玻璃液在供料道中的粘性流动过程，可实现不同颜色的玻璃液间的部分混合，就能制得粗犷的紊乱型流纹微晶玻璃；或③将1-8种不同颜色的玻璃液导入熔制另一种颜色的玻璃液的熔窑的供料道靠近出料口一端，或直接将1-8种不同颜色的玻璃液汇入另一种颜色的玻璃液经熔窑出料口后所形成的玻璃液幕上面时，不同颜色的玻璃液间基本没有混合，就能生成流线型流纹微晶玻璃。
本发明的特点(1)本发明通过不同颜色的玻璃液间的任意用量比例汇合，可在微晶玻璃产品表面生成不同颜色的流纹纹理，形成独特的装饰效果，丰富了建筑装饰用微晶玻璃的纹理形貌种类，提高了微晶玻璃产品颜色调配的灵活性；(2)产品表面的流纹纹理能使产品形成类似天然流纹岩的装饰效果，故流纹微晶玻璃可作为相关天然石材的替代产品，有利于减少石材资源的开采，抑制我国石材开采行业带来的生态环境破坏；(3)流纹的形成是在可控条件下自然生成，各单块微晶玻璃产品的流纹纹理并不雷同，故产品的装饰效果自然、活泼，如行云流水般富有动感，装饰品位极高；(4)尽管自然生成的流纹形态变化多端，但是，当生产工艺参数确定后，各单块微晶玻璃板的流纹风格相近、颜色组配近乎一致，故对于大面积铺贴，可获得很好的装饰整体感，由此可克服天然流纹岩大面积装饰后整体感差的不足。


图1(a)是本发明由2-9种不同颜色的玻璃液在熔窑供料道内生成非均混合玻璃液进而制备出流纹微晶玻璃的工艺流程图(*注供料道中可设或不设搅拌设备；虚线为非必要流程)图1(b)是本发明由1-8种不同颜色的玻璃液汇入另一种颜色的玻璃液幕面上面进而制备出流纹微晶玻璃的工艺流程图(注虚线为非必要流程)图2是本发明实施例1制备的典型样品的实物照片具体实施方式
为了更好地理解本发明，以下结合图1(a)、图1(b)和实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1如图1(a)所示，流纹微晶玻璃的制备方法，在于包括如下步骤(1)两种颜色(A色和B色)的玻璃液的熔制分别称量配制绿色和黄色玻璃的配合料，其中绿色玻璃配合料的主要化学成分的质量百分比为56.0％SiO2、9.0％Al2O3、21.0％CaO、2.0％MgO、2.0％K2O、4.5％Na2O、0.5％Sb2O3、0.3％TFe2O3、0.7％Cr2O3、4.0％ZrO2，黄色玻璃配合料的主要化学成分的质量百分比为56.0％SiO2、8.0％Al2O3、21.0％CaO、2.0％MgO、2.0％K2O、4.5％Na2O、0.5％Sb2O3、0.8％TFe2O3、4.0％ZrO2、1.2％MnO2。再将两种颜色的玻璃配合料分别投入两台玻璃熔窑中，于1500℃保温2h，熔化成两种不同颜色的玻璃液；(2)玻璃液的非均匀混合将绿色玻璃液导入熔制黄色玻璃的熔窑的供料道靠近熔窑冷却部一端(绿色玻璃液与黄色玻璃液间的用量比例为1∶2)，供料道中不设搅拌设备，仅借助玻璃汇合液在供料道中的粘性流动过程，使两种不同颜色的玻璃液部分混合，生成混合程度较低的非均匀玻璃混合液；(3)成型采用常规浇注法工艺，将非均匀玻璃混合液浇注到耐火模具中，在650℃下保温退火60min，制得流纹母玻璃板；(4)热处理将母玻璃板置于垫板上，转移至台车炉，在700℃下保温核化1h(小时)，再在1050℃下保温晶化1.5h，制得微晶玻璃原板；(5)精加工将微晶玻璃原板进行切割、打磨、抛光，制得绿色与黄色组合的粗犷的紊乱型流纹微晶玻璃。典型样品的实物照片如图2所示。
实施例2如图1(a)所示，流纹微晶玻璃的制备方法，在于包括如下步骤(1)两种颜色(A色和B色)的玻璃液的熔制同实施例1；(2)玻璃液的非均匀混合将绿色玻璃液导入熔制黄色玻璃的熔窑的供料道靠近熔窑冷却部一端(绿色玻璃液与黄色玻璃液间的用量比例为1∶2)，供料道中设置搅拌设备，以8r/min的速度对玻璃汇合液进行搅拌，使两种不同颜色的玻璃液达到一定程度上的混合，生成混合程度较高的非均匀玻璃混合液；(3)成型同实施例1；
(4)热处理同实施例1；(5)精加工将微晶玻璃原板进行切割、打磨、抛光，制得绿色与黄色组合的细腻的紊乱型流纹微晶玻璃。
实施例3如图1(a)所示，流纹微晶玻璃的制备方法，在于包括如下步骤(1)两种颜色(A色和B色)的玻璃液的熔制同实施例1；(2)玻璃液的非均匀混合将黄色玻璃液导入熔制绿色玻璃的熔窑的供料道靠近熔窑出料口一端(黄色玻璃液与绿色玻璃液间的用量比例为1∶2)，黄、绿两种玻璃液在经出料口流出时互相汇合，生成混合程度极低的非均匀玻璃混合液；(3)成型同实施例1；(4)热处理同实施例1；(5)精加工将微晶玻璃原板进行切割、打磨、抛光，制得黄色与绿色组合的流线型流纹微晶玻璃。
实施例4如图1(b)所示，流纹微晶玻璃的制备方法，在于包括如下步骤(1)两种颜色(A色和B色)的玻璃液的熔制同实施例1；(2)玻璃液的非均匀混合将黄色玻璃液汇入绿色玻璃液经熔窑出料口后所形成的玻璃液幕上面(黄色玻璃液与绿色玻璃液间的用量比例为1∶4)，使黄、绿两种玻璃液互相汇合，生成基本没有混合的非均匀玻璃混合液；(3)成型采用常规压延法工艺，将非均匀玻璃混合液压延成型，再在650℃下保温退火60min，制得流纹母玻璃板；(4)热处理同实施例1；(5)精加工将微晶玻璃原板进行切割、打磨、抛光，制得黄色与绿色组合的流线型流纹微晶玻璃。
实施例5如图1(a)所示，流纹微晶玻璃的制备方法，在于包括如下步骤(1)三种颜色(A色、B色和C色)的玻璃液的熔制分别称量配制红色、绿色和黄色玻璃的配合料，其中红色玻璃配合料的主要化学成分的质量百分比为55.0％SiO2、7.0％Al2O3、21.0％CaO、2.0％MgO、2.0％K2O、4.5％Na2O、0.5％Sb2O3、0.4％TFe2O3、4.0％ZrO2、1.2％MnO2、1.6％CdS、0.8％Se，绿色玻璃配合料的主要化学成分的质量百分比为56.0％SiO2、9.0％Al2O3、21.0％CaO、2.0％MgO、2.0％K2O、4.5％Na2O、0.5％Sb2O3、0.3％TFe2O3、0.7％Cr2O3、4.0％ZrO2，黄色玻璃配合料的主要化学成分的质量百分比为56.0％SiO2、8.0％Al2O3、21.0％CaO、2.0％MgO、2.0％K2O、4.5％Na2O、0.5％Sb2O3、0.8％TFe2O3、4.0％ZrO2、1.2％MnO2。再将三种颜色的玻璃配合料分别投入三台玻璃熔窑中，于1500℃保温2h，熔化成三种不同颜色的玻璃液；
(2)玻璃液的非均匀混合将绿色和红色玻璃液导入熔制黄色玻璃的熔窑的供料道靠近熔窑冷却部一端(绿色玻璃液、红色玻璃液与黄色玻璃液间的用量比例为1∶1∶2)，供料道中设置搅拌设备，以8r/min的速度对玻璃汇合液进行搅拌，使三种不同颜色的玻璃液达到一定程度上的混合，生成混合程度较高的非均匀玻璃混合液；(3)成型采用常规压延法工艺，将非均匀玻璃混合液压延成型，再在660℃下保温退火60min，制得流纹母玻璃板；(4)热处理将母玻璃板置于垫板上，转移至辊道窑，在720℃下保温核化1h，再在1050℃下保温晶化1.5h，制得微晶玻璃原板；(5)精加工将微晶玻璃原板进行切割、打磨、抛光，制得绿色和红色与黄色组合的细腻的紊乱型流纹微晶玻璃。
实施例6如图1(a)所示，流纹微晶玻璃的制备方法，在于包括如下步骤(1)三种颜色(A色、B色和C色)的玻璃液的熔制同实施例5；(2)玻璃液的非均匀混合将绿色和红色玻璃液导入熔制黄色玻璃的熔窑的供料道靠近熔窑冷却部一端(绿色玻璃液、红色玻璃液与黄色玻璃液间的用量比例为1∶1∶1)，供料道中不设搅拌设备，仅借助玻璃汇合液在供料道中的粘性流动过程，使三种不同颜色的玻璃液部分混合，生成混合程度较低的非均匀玻璃混合液；(3)成型同实施例5；(4)热处理同实施例5；(5)精加工将微晶玻璃原板进行切割、打磨、抛光，制得绿色和红色与黄色组合的粗犷的紊乱型流纹微晶玻璃。
实施例7如图1(a)所示，流纹微晶玻璃的制备方法，在于包括如下步骤(1)三种颜色(A色、B色和C色)的玻璃液的熔制同实施例5；(2)玻璃液的非均匀混合将黄色和红色玻璃液导入熔制绿色玻璃的熔窑的供料道靠近熔窑出料口一端(黄色玻璃液、红色玻璃液与绿色玻璃液间的用量比例为1∶1∶2)，三种玻璃液在经出料口流出时互相汇合，生成混合程度极低的非均匀玻璃混合液；(3)成型同实施例5；(4)热处理同实施例5；(5)精加工将微晶玻璃原板进行切割、打磨、抛光，制得黄色和红色与绿色组合的流线型流纹微晶玻璃。
权利要求
1.流纹微晶玻璃的制备方法，其特征在于包括如下步骤1)多种颜色的玻璃液的熔制根据2-9种不同颜色的玻璃配方，分别称量配制2-9种颜色的配合料，再分别投入玻璃熔窑中，熔化成2-9种不同颜色的玻璃液；2)玻璃液的非均匀混合将1-8种不同颜色的玻璃液导入另一种颜色的玻璃液中，将不同颜色的玻璃液进行非均匀混合操作，形成不同颜色的玻璃液间的非均匀混合状态，制得非均匀玻璃混合液；3)成型将非均匀玻璃混合液通过常规的压延法或浇注法或压制法成型为流纹母玻璃板；4)热处理将母玻璃板转移至辊道窑或隧道窑或梭式窑或抽屉窑或台车炉，经成核、晶化热处理后制得微晶玻璃原板；5)精加工将微晶玻璃原板进行切割、打磨、抛光，制得流纹微晶玻璃。
2.根据权利要求1所述的流纹微晶玻璃的制备方法，其特征在于所述的步骤2)中将不同颜色的玻璃液进行非均匀混合操作为将1-8种不同颜色的玻璃液导入熔制另一种颜色的玻璃液的熔窑的供料道靠近熔窑冷却部一端，在熔窑供料道中设置搅拌设备，以不快于20r/min的速度对玻璃汇合液进行搅拌，生成在一定程度上混合的非均匀玻璃混合液。
3.根据权利要求1所述的流纹微晶玻璃的制备方法，其特征在于所述的步骤2)中将不同颜色的玻璃液进行非均匀混合操作为将1-8种不同颜色的玻璃液导入熔制另一种颜色的玻璃液的熔窑的供料道靠近熔窑冷却部一端，借助玻璃液在供料道中的粘性流动过程，生成部分混合的非均匀玻璃混合液。
4.根据权利要求1所述的流纹微晶玻璃的制备方法，其特征在于所述的步骤2)中将不同颜色的玻璃液进行非均匀混合操作为将1-8种不同颜色的玻璃液导入熔制另一种颜色的玻璃液的熔窑的供料道靠近出料口一端，不同颜色的玻璃液在经出料口流出时互相汇合，生成混合程度极低的非均匀玻璃混合液；
5.根据权利要求1所述的流纹微晶玻璃的制备方法，其特征在于所述的步骤2)中将不同颜色的玻璃液进行非均匀混合操作为将1-8种不同颜色的玻璃液汇入另一种颜色的玻璃液经熔窑出料口后所形成的玻璃液幕上面，不同颜色的玻璃液互相汇合，生成基本没有混合的非均匀玻璃混合液。
全文摘要
本发明涉及一种建筑装饰用微晶玻璃的制备方法。首先，分别熔制不同颜色的玻璃液；再将一种或多种不同颜色的玻璃液导入另一种颜色的玻璃液中，在保持不同颜色的玻璃液间非均匀混合状态下，采用压延法或浇注法或压制法工艺将非均匀玻璃混合液成型为流纹母玻璃板；然后，再对母玻璃板进行晶化热处理，转化为具有由两种或多种颜色自然组合而成的流纹纹理的微晶玻璃。本发明可在微晶玻璃产品表面生成不同颜色的流纹纹理，形成自然、活泼的装饰效果，如行云流水般富有动感，丰富了微晶玻璃的纹理形貌种类。
文档编号C03B19/00GK1807303SQ20061001831
公开日2006年7月26日 申请日期2006年1月25日 优先权日2006年1月25日
发明者周俊, 王焰新 申请人:中国地质大学(武汉)