专利名称：岫岩玉废料制备透明玻璃陶瓷的方法
技术领域：
本发明涉及一种无机非金属材料中微晶玻璃的制备方法，特别是涉及一种以岫岩玉废料制备透明玻璃陶瓷的方法。
背景技术：
岫岩玉(Xiuyan jade)因产于我国辽宁省岫岩县而得名，为中国四大名玉之一。按矿物成分的不同，可将岫岩玉分为蛇纹石玉、透闪石玉、蛇纹石玉和透闪石玉混合体三种，其中以蛇纹石玉为主。据红外吸收光谱曲线图显示出蛇纹石玉组成，并含少量纤蛇纹石、胶蛇纹石。透闪石主要由透闪石组成，绿泥石玉主要由叶绿泥石组成。通过显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射分析、差热分析等手段亦可将岫岩玉分段划分为蛇纹玉、花色玉、绿泥玉三种。
在化学成分方面，由于岫岩玉中不同玉种的矿物组成及其共生组合的不同，因而其化学成分也有较大的差别蛇纹石玉相对富镁、富硅、贫铝。透透闪石相对富硅、富钙、贫镁，绿泥石玉则相对贫镁、贫硅、富铝。蛇纹石由于与之共生的脉石矿的不同，因而化学成分也有所不同。一般质纯的蛇纹石玉的化学成分常接近蛇纹石矿物各种组分的理论含量，而共生有较多脉石矿物的质地较差的蛇纹石玉各种组分的含量则变化较大。如果富含硅酸盐矿物，则SiO2、CaO含量增高，MgO含量降低。下表为岫岩玉的化学组成岫岩玉的化学组成表
岫岩玉一直是中国产量最大、应用最广的一种玉石，常用来生产玉器。在加工过程中产生大量废料已对环境构成威胁，据此，我们依据其化学组成，以岫岩玉废料为主辅以其它原料制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2-F系统透明玻璃陶瓷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用岫岩玉废料作为主要原料，添加其他矿物原料、化工原料作为辅料制备透明玻璃陶瓷，有效合理地利用废弃自然资源、减少环境污染。通过控制晶核剂和热处理制度以获得主晶相，使制品在外观上达到天然岫玉效果，可以制成仿玉艺术品。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的岫岩玉废料制备透明玻璃陶瓷的方法，该方法以岫岩玉废料为主要原料、制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2-F系统透明玻璃陶瓷，配方中MgO质量百分含量为5～20％，F质量百分含量为4～7％。
所述的岫岩玉废料制备透明玻璃陶瓷的方法，其配方中MgO由岫岩玉废料引入，F由AlF3、Na2SiF6、Na3AlF6其中的一种或一种以上的形式引入。
所述的岫岩玉废料制备透明玻璃陶瓷的方法，其方法经过热处理得到堇青石、氟金云母主晶相。
所述的岫岩玉废料制备透明玻璃陶瓷的方法，该方法基础玻璃的熔化温度为1150～1350℃，晶化温度为600～950℃。
所述的岫岩玉废料制备透明玻璃陶瓷的方法，该方法采用过渡金属氧化物或稀土氧化物作为着色剂将其着成各种颜色。
本发明的优点与效果是利用岫岩玉废料作为主要原料，添加其他矿物原料、化工原料作为辅料制备透明玻璃陶瓷，控制晶核剂和热处理制度以获得主晶相，其制品在外观上达到天然岫玉效果，由于工艺简单、成本低且可以制成大规格的艺术品，因此具有极其广阔的市场前景，同时可有效合理地利用废弃自然资源、减少环境污染。
附图为本发明透明玻璃陶瓷的制备工艺流程方框图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明进行详细说明。
1、原料岫岩玉废料，石灰石，硅石，萤石，冰晶石，AlF3，Na2SiF6，ZrO2，TiO2。
2、技术配方SiO256～60％，Al2O312～20％，MgO 5～20％，CaO 5～10％，F 4～7％。
3、工艺路线将上述矿物原料加工成要求的粒度，与化工原料一起按配方精确称量后混合均匀，装入高铝坩锅，放进硅碳棒电炉中加热至设定温度，保温1小时，浇入铸铁模具中成型后放入马弗炉中，在设定温下保温2小时退火。将退火后的样品装入程序控制电路中，在设定的制度下进行热处理，冷却到室温后进行冷加工得到所要的制品。
实施例1将岫岩玉废料，石灰石，硅石，萤石，冰晶石加工成粒度为250目全通过。按表1的化学成分计算出上述原料的用量，与ZrO2，TiO2一起在球磨机中混合均匀，装入刚玉坩埚中，送入硅碳棒电炉中加热至1290℃，保温1小时，取出浇入铸铁模具中成型，在500℃马弗炉中退火。样品冷却后再送入马弗炉中，在650℃保温2小时后，以20℃/分的升温速率升至690℃保温30分钟，关掉电源后自然冷却到室温。该样品打磨、抛光后获得成品。
实施例2将岫岩玉废料，石灰石，硅石，萤石，冰晶石加工成粒度为250目全通过。按表2的化学成分计算出上述原料的用量，与ZrO2，TiO2一起在球磨机中混合均匀，装入刚玉坩埚中，送入硅碳棒电炉中加热至1210℃，保温1小时，取出浇入铸铁模具中成型，在500℃马弗炉中退火。样品冷却后再送入马弗炉中，在630℃保温2小时后，以20℃/分的升温速率升至680℃保温30分钟，关掉电源后自然冷却到室温。该样品打磨、抛光后获得成品。
实施例3将岫岩玉废料，石灰石，硅石，萤石加工成粒度为250目全通过。按表3的化学成分计算出上述原料的用量，与AlF3，ZrO2，TiO2一起在球磨机中混合均匀，装入刚玉坩埚中，送入硅碳棒电炉中加热至1350℃，保温1小时，取出浇入铸铁模具中成型，在500℃马弗炉中退火。样品冷却后再送入马弗炉中，在680℃保温2小时后，以20℃/分的升温速率升至730℃保温30分钟，关掉电源后自然冷却到室温。该样品打磨、抛光后获得成品。
实施例4将岫岩玉废料，石灰石，硅石，萤石加工成粒度为250目全通过。按表3的化学成分计算出上述原料的用量，与Na2SiF6，ZrO2，TiO2一起在球磨机中混合均匀，装入刚玉坩埚中，送入硅碳棒电炉中加热至1150℃，保温1小时，取出浇入铸铁模具中成型，在500℃马弗炉中退火。样品冷却后再送入马弗炉中，在600℃保温2小时后，以20℃/分的升温速率升至650℃保温30分钟，关掉电源后自然冷却到室温。该样品打磨、抛光后获得成品。
以下表1至表4为设计配方中的各种成分的质量百分含量和实际玻璃陶瓷中的质量百分含量。
表1
表2
表3
表4
权利要求
1.岫岩玉废料制备透明玻璃陶瓷的方法，其特征在于该方法以岫岩玉废料为主要原料、制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2-F系统透明玻璃陶瓷，配方中MgO质量百分含量为5～20％，F质量百分含量为4～7％。
2.根据权利要求1所述的岫岩玉废料制备透明玻璃陶瓷的方法，其特征在于配方中MgO由岫岩玉废料引入，F由AlF3、Na2SiF6、Na3AlF6其中的一种或一种以上的形式引入。
3.根据权利要求1所述的岫岩玉废料制备透明玻璃陶瓷的方法，其特征在于该方法经过热处理得到堇青石、氟金云母主晶相。
4.根据权利要求1所述的岫岩玉废料制备透明玻璃陶瓷的方法，其特征在于该方法基础玻璃的熔化温度为1150～1350℃，晶化温度为600～950℃。
5.根据权利要求1所述的岫岩玉废料制备透明玻璃陶瓷的方法，其特征在于该方法采用过渡金属氧化物或稀土氧化物作为着色剂将其着成各种颜色。
全文摘要
本发明涉及无机非金属材料中微晶玻璃的制备领域，主要研制一种以岫岩玉废料制备CaO－MgO－Al
文档编号C03C10/08GK101066841SQ200710011638
公开日2007年11月7日 申请日期2007年6月8日 优先权日2007年6月8日
发明者张永明, 李艳红, 马晶, 马雷, 王慧华 申请人:沈阳化工学院