微晶玻璃及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种微晶玻璃及其制备方法，尤其是设及一种班巧色的微晶玻璃及其 制备方法。 技术背景
[0002] 微晶玻璃具有玻璃、陶瓷和天然石材的优点，并具有优异的热力学性能、化学稳定 性好、强度高、耐磨性高、表面光泽均匀晶奎，清洁方便等特点，运些特性决定了微晶玻璃在 材料领域占有重要地位，可用于建筑内外墙、地面及廊柱等高档装修工程中。
[0003] 传统的班巧色玻璃通过在玻璃中加入砸和儒进行着色，由于儒有毒，不适合用于 现有的环境中，普通的班巧色玻璃莫氏硬度在甜，而平常使用的刀具莫氏硬度在5. 5-細， 砂碱或灰尘中含有二氧化娃莫氏硬度7H，运些都能在现有的班巧色装饰玻璃表面造成划伤 或磨损，影响其装饰效果和使用寿命，并且普通的班巧色玻璃不耐高溫，在700-800°C开始 软化，不能在高溫下使用。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较高硬度且耐高溫的班巧色的微晶 玻璃。 阳〇化]本发明还要提供一种上述微晶玻璃的制备方法。
[0006] 本发明解决技术问题所采取的技术方案是：微晶玻璃，其重量百分比组成含有： Si〇25〇-70% ;Al2〇3l〇.0-25%;Ti〇23-10%;CuO 0. 2-0.7%;MgO 0-22%;ZnO0-20% ;且至 少含有MgO和化0中的其中一种组分。
[0007]进一步的，还含有：Zr〇2〇-6% 化〇5〇-1. 5% ;Sb2〇3〇-l. 5% ;胞2〇 0-2% 龙2〇 0-2%; Y2O3O-2% 山曰2〇3〇-1%。 阳00引进一步的，胞2〇和而0的总含量在2%W下和/或Ti化、Zr〇2和P2化的总含量不小 于7%。
[0009] 进一步的，211〇和]\%0的总含量为5-22%和/或11〇25-8%和/或〇1〇0.4-〇.6% 和/或Si化、Alz化的总含量为70-80%。
[0010] 进一步的，ZnO和MgO的总含量为8-15%。
[0011] 进一步的，所述微晶玻璃为班巧色的微晶玻璃，所述微晶玻璃的莫氏硬度为 7. 5-細。
[0012] 微晶玻璃的制备方法，该方法包括W下步骤：
[0013]ω配料
[0014] 按照重量比例称量原料的重量，倒入混合机中，混合均匀后作为前驱体玻璃原 料；
[0015] 化）烙炼
[0016] 将上述前驱体玻璃原料投入到烙炼炉中，在高溫下经烙化和澄清，将前驱体玻璃 原料溶解为高溫玻璃原液，同时去除高溫玻璃原液中的气泡和异物；
[0017] (C)成型及退火
[0018] 将烙融好的高溫玻璃原液在一定出炉溫度下成型，然后进行粗退火；
[0019] (d)热处理
[0020] 将上述粗退火后的玻璃放入高溫炉里进行热处理，热处理结束后即可在玻璃中生 成尖晶石晶体的微晶，得到微晶玻璃。
[0021] 进一步的，步骤（a)所述原料，其中MgO、Na2〇、K2〇W碳酸盐、硝酸盐或硫酸盐的形 式引入，其它组分W氧化物的形式引入。 阳02引进一步的，步骤化）所述烙化为：溫度在1550-1600。时间在4-lOh;所述澄清 为：溫度在1600-1650°C，时间在4-lOh。
[0023] 进一步的，步骤（C)所述出炉溫度为1500-1600°C ;所述成型为：通过在热模具中 冷却成型，或通过浮法、压型法成型。
[0024] 进一步的，所述热模具为：在成型过程中保证模具溫度在100-450°C;所述冷却为： 在高溫玻璃液倒入到热模具中后，对热模具进行吹风冷却。
[00巧]进一步的，步骤（d)所述的热处理包括晶核析出和微晶成长两个阶段；所述晶 核析出阶段所需溫度为750-900°C，持续时间为l-4h;所述微晶成长阶段所需溫度为 800-1000 °C，持续时间为0. 5-地。
[00%] 本发明的有益效果是：本发明采用对前驱体玻璃进行热处理，从玻璃基体中晶化 析出微晶方法，制备出班巧色的微晶玻璃，本发明的制备过程简单，成本低，适合大规模的 生产。本发明制备出的班巧色的微晶玻璃莫氏硬度为7. 5-細，可W有效地应用在装饰材料 和装饰品中，克服了普通的班巧色玻璃的划伤问题，延长了使用寿命。本发明制备出的班 巧色的微晶玻璃具有极高的软化溫度，在115(TC的高溫下不软化，耐高溫，可W进行在高溫 条件下的进一步加工。本发明制备出的班巧色的微晶玻璃具有高的机械强度、硬度、热稳定 性，化学稳定性、耐磨性和电绝缘性能好，可用于装饰材料、建筑内外墙、地面及廊柱等高档 装修工程。
【具体实施方式】
[0027] 本发明W ZnO(MgO)-A!2〇3-Si〇2-TiO厂CuO为系统，通过烙融过程制备出前驱体玻 璃，前驱体玻璃经退火和热处理，制备出班巧色微晶玻璃。下面将描述其重量百分比含量及 其作用。 W28] Si〇2、Al2〇3、MgO或者化0是构成本发明微晶玻璃的主要成分，根据MgO(或者aiO)-Al2〇3-Si〇2相图，本发明中，Si〇2的含量为50-70% ;A12〇3的含量为10-25% ;MgO的含 量为0-22%，ZnO的含量为0-20%，在本发明中，至少含有MgO和化0中的其中一种组分， 进一步的，MgO和ZnO总含量为5-22%，优选为8-15%。当MgO和化0的含量超出上述范 围后，在玻璃中会出现其它晶体，达不到本发明的要求。Si〇2和A12〇3的总含量为70-80%。 当Si02和Al 203的总含量小于70%时，玻璃的硬度达不到要求，当Si0 2和Al203的总含量超 过80%时，烙炼困难。W上组分的含量范围可W在玻璃中形成儀侣尖晶石或/和锋侣尖晶 石微晶，从而提高了玻璃的硬度。 阳029] Ti〇2在本发明中有两个作用：1)由于TiO2在玻璃体系中能进行着色，在没有其它 着色剂情况下，前驱体玻璃呈现浅黄色，含量不能过少，过少没有显色效果；2)是本发明微 晶玻璃的主要成核剂。Ti化的含量为3-10%，优选为5-8%。如果含量太低，玻璃成核数量 低，影响玻璃晶化；如果含量超过了10%，成核剂过多，成型容易发乳，形不成玻璃。 W30] 化0的主要作用是着色剂，在没有其它着色剂的情况下，当化0的含量为 0. 2-0. 7%时，前驱体玻璃呈蓝色。当化0的含量低于0. 2 %时，玻璃蓝色浅，到不到效 果；而当其含量高于0. 7%时，玻璃蓝色太深，本发明中，化0的含量为0. 2-0. 7%，优选为 0. 4-0.6%。
[0031] 在本发明的玻璃系统下同时加入W上含量的Ti〇2和化0,前驱体玻璃成型后呈现 黄绿色，经热处理后，玻璃中有微小的晶体，此晶体在可见光有散射作用，与前驱体黄绿色 玻璃进行混合，形成了班巧色微晶玻璃。
[0032]Zr〇2和P2〇5为玻璃中晶体的成核剂，一般会使用多种成核剂，运样可W促使晶核 数量多，晶化后晶体尺寸小而均匀。Z;r〇2烙化溫度高，含量一般不超过6%;P205含量过多会 出现分相，一般不超过1.5%。 阳03引优选的，本发明的成核剂Ti〇2、Zr〇2和P2〇δ的总含量不小于7%。
[0034] 訊2〇3为澄清剂，含量不超过1. 5%，含量过多起不到澄清作用。 阳0对化2〇和馬0为助溶剂，降低玻璃烙化溫度和澄清溫度，但是化2〇、馬0的含量都不 能超过2%，过多会导致玻璃的硬度下降。优选的，本发明的助溶剂Na2〇和Κ2〇的总含量在 2%W