专利名称：一种微晶玻璃-陶瓷复合板及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种微晶玻璃-陶瓷复合板及其制备方法。
背景技术：
相比于传统的陶瓷装饰板，微晶玻璃装饰板材具有耐腐蚀、耐磨损、吸水率低等优 点，但是目前的微晶玻璃装饰板存在生产成本高、制备工艺复杂、品种单一等问题，很难大 范围推广。常用的微晶玻璃装饰板一般选用CaO-Al2O3-SiO2体系、CaO-MgO-SiO2体系或 CaO-MgO-Al2O3-SiO2体系的微晶玻璃，且为了达到良好的烧结性能和流动性能，常常需要在 玻璃中加入贵重的 Zn0、Ba0，并与 Na2O (或 K2O)混合成 ZnCHNa2O、BaCHNa2O 或 Zn0+Ba0+Na20 等混合物作为助熔剂。如在公开号为CN00136831. 1、CN1974455A、CN1433985A中，其 ZnO, BaO的加入量甚至达到IOwt %左右，使得微晶玻璃的生产成本较高。在公开号为 CNlOl 186129A和CNlOl 186443A中，发明人为降低微晶玻璃生产成本，采用Li2O来取代助 熔剂ZnO和BaO，但仍需要使用价格较高的Li2O,且其使用量也较大。贵重原料ZnO、BaO, Li2O的加入，不仅起到了助熔剂的作用，而且能提高玻璃的流动性、从而降低玻璃的热处理 温度。另外，目前常用的烧结法制备微晶玻璃一般是将水淬后得到的粗颗粒玻璃料直接 铺放到陶瓷基底上，然后热处理。利用粗颗粒玻璃料是因为它经过热处理后仍能保持有光 泽；但由于颗粒尺寸较大，相互之间容易出现空隙，为了使最终的微晶玻璃致密化，热处理 温度一般达到1100 1200°C。如公开号为CN101186129A和CNlOl 186443A中处理温度均 达到1200°C。这势必又提高了微晶玻璃的生产成本，对于大批量生产、大范围推广极为不 利。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种成本较低、光泽度好的微晶玻璃_陶瓷复合 板及其制备方法。为了解决上述技术问题，本发明提供一种微晶玻璃-陶瓷复合板，该复合板中的 微晶玻璃由主料和作为澄清剂的Sb2O3组成，Sb2O3占主料总重的0. 8 1. 2% ；所述主料 由以下百分含量的成分组成45 Si02、4 10wt%&Mg0、15 CaO、 10 14wt% 的 A1203、3 ~ 6wt% 的 Na2O 或 K20、以及 6 IOwt% 的 CaF2。本发明还同时提供了上述微晶玻璃_陶瓷复合板的制备方法，包括以下步骤1)、将主料和Sb2O3充分混合均勻，然后置于炉中加热至1450 1500°C并保温 3. 5 4. 5h，得到澄清均勻的玻璃液；2)、将玻璃液倒入铁模中成型并冷却1 2min，之后于480 520°C下退火0. 5 lh，得到块状的母体玻璃；将母体玻璃的一半粉碎后得玻璃粉，将母体玻璃的另一半破碎成 粒径为0. 1 0. 3mm的玻璃颗粒；
3)、取玻璃粉均勻铺于常规的陶瓷片上，成厚度为1 2mm的玻璃粉层；然后再将 单层的玻璃颗粒(即玻璃颗粒相互之间不产生上下叠加现象)均勻铺撒于玻璃粉层上，经 950 1000°C热处理2 3h，得到微晶玻璃-陶瓷复合板。作为本发明的微晶玻璃-陶瓷复合板的制备方法的改进步骤2)中的玻璃粉需过 200目筛。本发明是发明人在长期研究微晶玻璃的基础上，经过反复探索工艺过程而获得 的。本发明仅采用Na2O和K2O作为助熔剂，利用玻璃粉末取代粗颗粒，不仅免去了贵重氧化 物ZnO、Ba0、Li20的加入，而且弥补了因缺少ZnO、Ba0、Li20而造成的玻璃流动性变差，同时 也降低了玻璃的热处理温度。此外，本发明在玻璃粉末之上铺设玻璃颗粒，依靠玻璃颗粒处 理后有光泽的特点，保证了微晶玻璃热处理后的表面光泽度。综上所述，本发明具有如下优点第一、制备微晶玻璃所需原料均为廉价的原料，不含有Li20、Zn0、BaO等价格较贵 的助熔剂，有效的降低了微晶玻璃板材的生产成本，有利于其大规模的生产和推广。第二、本发明结合了玻璃粉末低温热处理易致密化和玻璃颗粒热处理后有较好的 光泽度两种特性，将母体玻璃料分别制备成粉末和颗粒，并依次铺设于陶瓷板上再热处理， 这样既有效降低了热处理温度(最低仅需950°C即可)，同时又保证了微晶玻璃表面的光泽 度。因此，本发明克服了现有微晶玻璃-陶瓷复合板生产成本较高、需使用较高温度 热处理的缺点。采用本发明所生产的微晶玻璃-陶瓷板，可广泛应用于家庭内外墙饰面、以及高 档次公共场所如机场、宾馆、写字楼等装饰。
具体实施例方式实施例1、一种微晶玻璃_陶瓷复合板的制备方法，其工艺步骤如下1)、以 45wt % 的 SiO2UOwt % 的 MgO、20wt % 的 CaO、14wt % 的 A1203、5wt % 的 Na20、 6衬％的CaF2组成主料，加入占主料总重Sb2O3作为澄清剂，充分混合均勻；然后置于 炉中加热至1450°C并保温4h，得到澄清均勻的玻璃液；2)、将玻璃液倒入铁模中成型并冷却2min，之后于480°C下退火0. 5h，得到块状 的母体玻璃。将母体玻璃一半粉碎成过200目筛的玻璃粉，另一半则破碎成粒径为0.1 0. 15mm的玻璃颗粒，作为制备微晶玻璃层的原料；3)、取玻璃粉均勻铺于常规的陶瓷片上，形成厚度为1. 5mm的玻璃粉层；然后再将 单层的玻璃颗粒均勻铺撒于玻璃粉层上(即玻璃颗粒层的厚度< 0. 15mm)，经950°C热处理 2h，得到微晶玻璃-陶瓷复合板。经目测，该微晶玻璃_陶瓷复合板具有较好的表面光泽度。实施例2、一种微晶玻璃_陶瓷复合板的制备方法，其工艺步骤如下1)、以 47wt % 的 SiO2UOwt % 的 Mg0、20wt % 的 CaO、IOwt % 的 Al203、3wt % 的 K20、 IOwt % WCaF2组成主料，加入占主料总重Iwt % Sb2O3作为澄清剂，充分混合均勻；然后置于 炉中加热至1470°C并保温4h，得到澄清均勻的玻璃液；2)、将玻璃液倒入铁模中成型并冷却lmin，之后于500°C下退火0. 5h，得到块状的母体玻璃。将母体玻璃一半粉碎成过200目筛的玻璃粉，另一半则破碎成粒径为0.15 0. 2mm的玻璃颗粒，作为制备微晶玻璃层的原料；3)、取玻璃粉均勻铺于常规的陶瓷片上，形成厚度为2mm的玻璃粉层；然后再将单 层的玻璃颗粒均勻铺撒于玻璃粉层上(即玻璃颗粒层的厚度<0. 2mm)，经980°C热处理3h， 得到微晶玻璃_陶瓷复合板。经目测，该微晶玻璃-陶瓷复合板具有较好的表面光泽度。实施例3、一种微晶玻璃_陶瓷复合板的制备方法，其工艺步骤如下1)、以 50wt % ^ Si02,9wt%^ Mg0U5wt%^ CaOUIwt % ^ Al203>6wt%^ Na2O, 9衬％的CaF2组成主料，加入占主料总重Sb2O3作为澄清剂，充分混合均勻；然后置于 炉中加热至1480°C并保温4h，得到澄清均勻的玻璃液；2)、将玻璃液倒入铁模中成型并冷却2min，之后于510°C下退火lh，得到块状的母 体玻璃。将母体玻璃一半粉碎成过200目筛的玻璃粉，另一半则破碎成粒径为0.2 0. 3mm 的玻璃颗粒，作为制备微晶玻璃层的原料；3)、取玻璃粉均勻铺于常规的陶瓷片上，形成厚度为Imm的玻璃粉层；然后再将单 层的玻璃颗粒均勻铺撒于玻璃粉层上(即玻璃颗粒层的厚度< 0. 3mm)，经1000°C热处理 2h，得到微晶玻璃-陶瓷复合板。经目测，该微晶玻璃_陶瓷复合板具有较好的表面光泽度。实施例4、一种微晶玻璃_陶瓷复合板的制备方法，其工艺步骤如下1)、以 52wt % 的 Si02、4wt % 的 MgO、17wt % 的 CaO、13wt % 的 Al203、4wt % 的 Na2O, IOwt % WCaF2组成主料，加入占主料总重Iwt % Sb2O3作为澄清剂，充分混合均勻；然后置于 炉中加热至1490°C并保温4h，得到澄清均勻的玻璃液；2)、将玻璃液倒入铁模中成型并冷却lmin，之后于520°C下退火0. 5h，得到块状 的母体玻璃。将母体玻璃一半粉碎成过200目筛的玻璃粉，另一半则破碎成粒径为0.2 0. 3mm的玻璃颗粒，作为制备微晶玻璃层的原料；3)、取玻璃粉均勻铺于常规的陶瓷片上，形成厚度为1. 5mm的玻璃粉层；然后再将 单层的玻璃颗粒均勻铺撒于玻璃粉层上(即玻璃颗粒层的厚度< 0. 3mm)，经980°C热处理 2. 5h，得到微晶玻璃-陶瓷复合板。经目测，该微晶玻璃-陶瓷复合板具有较好的表面光泽度。实施例5、一种微晶玻璃_陶瓷复合板的制备方法，其工艺步骤如下1)、以 55wt % 的 SiO2、5wt % 的 MgO、16wt % 的 CaO、14wt % 的 Al203、4wt % 的 K2O, 6衬％的CaF2组成主料，加入占主料总重Sb2O3作为澄清剂，充分混合均勻；然后置于 炉中加热至1500°C并保温4h，得到澄清均勻的玻璃液；2)、将玻璃液倒入铁模中成型并冷却2min，之后于520°C下退火lh，得到块状的母 体玻璃。将母体玻璃一半粉碎成过200目筛的玻璃粉，另一半则破碎成粒径为0.2 0. 3mm 的玻璃颗粒，作为制备微晶玻璃层的原料；3)、取玻璃粉均勻铺于常规的陶瓷片上，形成厚度为2mm的玻璃粉层；然后再将单 层的玻璃颗粒均勻铺撒于玻璃粉层上(即玻璃颗粒层的厚度<0. 3mm)，经990°C热处理3h， 得到微晶玻璃_陶瓷复合板。经目测，该微晶玻璃_陶瓷复合板具有较好的表面光泽度。
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最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发 明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容 直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
权利要求
一种微晶玻璃 陶瓷复合板，其特征是该复合板中的微晶玻璃由主料和作为澄清剂的Sb2O3组成，Sb2O3占主料总重的0.8～1.2％；所述主料由以下百分含量的成分组成45～55wt％的SiO2、4～10wt％的MgO、15～20wt％的CaO、10～14wt％的Al2O3、3～6wt％的Na2O或K2O、以及6～10wt％的CaF2。
2.如权利要求1所述的微晶玻璃_陶瓷复合板的制备方法，其特征是包括以下步骤1)、将主料和Sb2O3充分混合均勻，然后置于炉中加热至1450 1500°C并保温3.5 4. 5h，得到澄清均勻的玻璃液；2)、将玻璃液倒入铁模中成型并冷却1 2min，之后于480 520°C下退火0.5 lh， 得到块状的母体玻璃；将母体玻璃的一半粉碎后得玻璃粉，将母体玻璃的另一半破碎成粒 径为0. 1 0. 3mm的玻璃颗粒；3)、取玻璃粉均勻铺于常规的陶瓷片上，成厚度为1 2mm的玻璃粉层；然后再将单层 的玻璃颗粒均勻铺撒于玻璃粉层上，经950 1000°C热处理2 3h，得到微晶玻璃-陶瓷 复合板。
3.如权利要求2的微晶玻璃-陶瓷复合板的制备方法，其特征是所述步骤2)中的玻 璃粉需过200目筛。
全文摘要
本发明公开了一种微晶玻璃-陶瓷复合板，该复合板中的微晶玻璃由主料和Sb2O3组成，Sb2O3占主料总重的0.8～1.2％；主料由以下成分组成45～55wt％的SiO2、4～10wt％的MgO、15～20wt％的CaO、10～14wt％的Al2O3、3～6wt％的Na2O或K2O、以及6～10wt％的CaF2。本发明还同时公开了该微晶玻璃-陶瓷复合板的制备方法，包括以下步骤1)将主料和Sb2O3混合均匀后加热；2)将所得玻璃液倒入铁模中成型并冷却，之后退火，所得的母体玻璃分别制成玻璃粉和玻璃颗粒；3)将玻璃粉和玻璃颗粒依次铺撒于常规的陶瓷片上，然后热处理。该微晶玻璃-陶瓷复合板具有成本较低、光泽度好的特点。
文档编号C03C10/00GK101898867SQ20101023028
公开日2010年12月1日 申请日期2010年7月19日 优先权日2010年7月19日
发明者李文彦, 杨广跃, 杨辉, 郭兴忠 申请人:浙江大学