专利名称：：晶化玻璃微珠及其生产工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种玻璃微珠。玻璃微珠是近年来国内外发展较快的新型工业材料。它广泛应用于化工、纺织、轻工、电子、矿山、煤炭、交通、航运、精密机械加工等工业部门。目前作为研磨介质、填充剂及喷丸抛光使用的玻璃微珠均以普通钠钙系玻璃为原料，粒径一般在45μm～6mm之间。仅就研磨介质用玻璃微珠而言，主要应用于轻工、化工、电子等行业中染料、涂料、油墨、油漆、着色剂、药品、食品造纸诸类产品生产中作为研磨介质使用。但是面对一些对研磨介质的化学稳定性、耐磨性要求更高、更严格的行业，如电子行业、药品食品、造纸等行业，则普通钠钙玻璃微珠就显得不满足要求了。化工部曾组织《研磨介质》调研，调研结果指出，仅作为染料、涂料工业的主要研磨介质——玻璃微珠，国内产品普通存在着强度较低，耐磨能力较差等缺点，并在不同程度上影响化工产品的质量。因此，高强度、高耐磨的玻璃微珠，已成为应用研磨介质的工业部门的迫切要求。目前，这些行业中有的应用氧化铝球，氧化锆球及玛瑙球作为研磨介质。但是氧化铝球由于受其成型工艺的限制，粒径不能太小，只能在φ10mm以上。而氧化锆球作为一种高级的研磨介质，其理化性能指标相对很高，但其成本相当昂贵，限制了其广泛的应用。因此研制一种新型、低成本高性能的研磨介质用玻璃微珠是十分必要的。国内在提高研磨介质用玻璃微珠的强度，耐磨性等方面，曾进行过玻璃微珠钢化增强的研究，用钢化的方法，改善普通钠钙系玻璃微珠的理化性能，但效果不理想。微晶玻璃是一种以普通玻璃组分为基础，加入晶核剂，经熔融冷却，并在一定温度下经过核化，结晶处理后，具有微晶体和均匀分布的残余玻璃相的复合材料。它具有许多特殊的功能，如质地致密、无气孔、不透气、不透水、机械强度比一般的玻璃、陶瓷都高得多，抗冲击强度约是普通玻璃的8倍，抗压强度约是普通玻璃的2倍，耐磨性化学稳定性，电性能等均优于普通玻璃。以往微晶玻璃的应用大都作为板材、管材、轴承，机械部件，器皿等使用，目前，尚未见国外对晶化微珠方面研究的报导。本发明的目的在于发明一种晶化玻璃微珠及其生产工艺，以使得该微珠作为研磨介质、填充剂及喷丸抛光使用时，具有很好的耐磨性、机械强度和化学稳定性。本发明采用含有晶核的玻璃为原料，利用普通玻璃微珠的成珠工艺成珠，再将成珠后的微珠进行核化、结晶处理制成本发明所述的高强、耐磨晶化玻璃微珠。附图为本发明所述生产工艺的流程图。本发明所述的晶化玻璃微珠可由化学原料或矿物料制得，该晶化微珠所用原料的化学组成为SiO237～84％，Al2O32.5～38％，CaO4～58％，MgO2～65％，Fe2O30.1～36％，FeO0.1～28％，K2O0.2～10％，Na2O0.3～9％，MnO0.1～5％，TiO20.03～10％，ZrO20～11％，Cr2O31.3～14％F0～6％，S-20～5％，P2O50～5％，CuO0～6％，Li2O0～25％，ZnS0～6％以上百分比均为重量百分比。如附图所示，将制珠所用原料破碎、清洗、干燥、粉磨、筛分、制成＜φ8mm颗粒料，将该料投入成球炉中成球，成球温度800～1550℃，成球时间＜60分钟，制成的微珠粒径为45μm～6mm，将成球后的微珠放入晶化炉中晶化，核化结晶温度为350～1350℃，晶化时间＜60分钟，再冷却至40～80℃出炉，即制得所述晶化微珠，其晶体含量为30～98％。其性能见表1。表1</tables>实例一取化学组成如下所述的玻璃料制取本发明所述微珠化学组成SiO249％，Al2O315.3％，CaO7.1％，MgO8.6％，FeO11.5％，Fe2O32.5％RO6％。(注RO为金属氧化物)将上述化学组成之原料破碎至14～18目(标准筛)清洗、烘干与隔离剂(石墨等)混合，投入1240℃成球炉(井式电炉)中，烧结20分钟，成球后进入晶化炉(马弗炉)中晶化，晶化温度为870℃，晶化时间为20分钟，制得的φ0.6～1.0mm晶化微珠成球率达85％以上，体积结晶率达60％以上，性能满足前表1要求。实例二取向上例相同的原料破碎至18～20目，清洗、烘干后在1230℃的成球炉中烧结15分钟，成球后进入晶化炉，晶化温度600℃，晶化时间为15分钟，再冷却至40～60℃出炉制得晶化微珠，制得的微珠直径φ0.4～0.8mm，成球率达85％以上，体积结晶率＞60％，性能满足前表1要求。本发明所述的晶化玻璃微珠具有机械强度高，耐磨损，化学稳定性好的优点。可作为研磨介质，填充剂及喷丸抛光使用，广泛应用于轻工、化工、纺织、电子、矿山、煤炭、精密机械加工等工业部门。权利要求1.一种晶化玻璃微珠，其特征在于以含晶核的玻璃或矿物原料制成其化学成分为SiO237～84％，Al2O32.5～38％，CaO4～58％，MgO2～65％，Fe2O30.1～36％，FeO0.1～28％，K2O0.2～10％，Na2O0.3～9％，MnO0.1～5％，TiO20.03～10％，ZrO20～11％，Cr2O31.3～14％，F0～6％，S-20～5％，P2O50～5％，CuO0～6％，Li2O0～25％，ZnS0～6％，所述微珠粒径为45μm～6mm，晶体含量为30～98％。2.一种权利要求1所述晶化玻璃微珠的生产工艺，其特征在于利用普通玻璃微珠的成球工艺成球，成球温度850～1550℃，烧结时间＜60分钟，成球后的微珠投入晶化炉中晶化，核化结晶温度为350～1350℃，晶化时间＜60分钟，再冷却至40～80℃出炉，即制得所述的晶化玻璃微珠。全文摘要本发明涉及一种玻璃微珠及其生产工艺，本发明采用含有晶核的玻璃利用普通玻璃微珠的成珠工艺成珠，再将成珠的微珠进行核化、结晶处理，即制得高强、耐磨及化学稳定性好的晶化玻璃微珠，其成珠温度为850～1550℃，烧结时间＜60分钟，核化、结晶温度为350～1350℃，晶化时间＜60分钟。文档编号C03C10/00GK1158321SQ9612057公开日1997年9月3日申请日期1996年11月21日优先权日1996年11月21日发明者刘凤英,方明虎,周嶅申请人:中国建筑材料科学研究院