专利名称：一种以蜡石为主料的微晶玻璃及其制备方法
技术领域：
本发明主要涉及一种微晶玻璃及其制备方法，尤其涉及一种以蜡石为主料的微晶玻璃及其制备方法。
背景技术：
微晶玻璃，又称玻璃陶瓷，是综合玻璃和陶瓷技术发展起来的一种新型材料，是微晶体和玻璃相均匀分布的材料，其理化性能集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重优点，如机械强度高、耐腐蚀、耐热、耐磨、抗氧化性能好、电性能优良、膨胀系数可调、热稳定性好等，且优于天然石材和陶瓷，可用于建筑幕墙及室内高档装饰，还可做机械上的结构材料，电子、电工上的绝缘材料，大规模集成电路的底板材料，微波炉耐热系列器皿，化工与防腐材料和矿山耐磨材料等等，是具有发展前途的21世纪的新型材料。因而广泛用于电子、化工、军事、航天、核工业和建筑等领域。因微晶玻璃可用矿石、工业尾矿、冶金矿渣、粉煤灰、煤矸石等作为主要生产原料，且生产过过程中无污染，产品本身无放射性污染，故又被称为环保产品或绿色材料，传统生产的微晶玻璃的表层及其内层经常存在大量工艺性气孔，而且抗折强度和耐水性等性能不强，限制了微晶玻璃的应用领域。
发明内容
本 发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种表面光洁致密无气孔、耐水、抗折强度高的微晶玻璃及其制备方法。本发明是通过以下技术方案实现的
一种以蜡石为主料的微晶玻璃，它是由下述重量份的原料组成
蜡石55-60、二氧化硅20-25、膨润土 10-15、硅石粉10-15、氧化钙6_8、碳酸钠6_7、氟化钙6. 5-8、氧化镁5-7、食盐6-8、氧化锌5_7、氧化铝5_7、氧化硼3. 5_4、氧化镁2. 5_3、木炭3. 5-4、氧化钾2-3. 5、石膏2-3、树木灰2_3、硼砂2_4、氧化锂1. 5_2、草木灰2. 3_3、氧化钠1-2、氧化镍O. 15-0. 2、二氧化钛O. 26-0. 4、三氧化二锑O. 3-0. 6、海泡石O. 3-0. 4。一种以蜡石为主料的微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤
(1)将上述重量份的原料混合加入到玻璃熔炉内，在1550-1600°c的高温下熔融成均匀的玻璃体；
(2)将上述玻璃体直接投入水中，冷淬成玻璃颗粒，然后研成20-25Mm粉末，加入其重量18-25%的改性玻璃体粉末，混合均匀烘干，并平铺于带有树木灰隔离层的耐火材料的水平面上，铺置厚度为20-30mm ；
所述的改性玻璃体粉末的制备方法为将重量份为10-20的草木灰、重量份为50-60的石英砂、重量份为15-20的凹凸棒土、重量份为30-32的煤矸石，混合加入玻璃熔炉中，加热到1550-1600°C的高温下，熔炼2-3小时，再降至1400_1450°C下澄清1. 5-2小时，制得玻璃液，然后淬入冷水中得到碎璃体，再研磨成3-5 μ m改性玻璃体粉末；
(3)将上述铺置好的玻璃颗粒连同耐火材料置于电阻炉中，温度制度常温加热到300-360°C，升温速率 5°C /min ;300-360°C加热到 780-800°C，升温速率 8°C /min ;在780-800°C下保温l_2h ;然后从800°C加热到1350°C，升温速率8°C /min ;在1350°C下保温2_3h,完成核化和晶化过程；
(4)退火将上述晶化后的玻璃以3-5°C/min的退火降温速度进行退火处理，当温度降至于550-620°C时，保持恒温30-40分钟，然后再6_8°C /min速率升温到820_870°C，然后再以4-7°C /min速率继续降温，当温度降至于250-300°C时，再自然冷却到室温；
(5)按照要求的尺寸切割成板块，研磨抛光、修边。本发明的优点是
本发明生产的微晶玻璃平面度好、机械强度高、硬度大、具有良好的抗热性、抗弯曲强度、耐腐蚀性和耐磨性，产品可制成各类管材、板材，可广泛应用于建筑上的耐磨耐腐蚀材料、建筑装饰材料、实验室用加热器具、高温热交换器、代石英玻璃、高温窗、雷达天线罩等。
具体实施例方式实施例1
一种以蜡石为主料的微晶玻璃，它是由下述重量份(公斤)的原料组成
蜡石55、二氧化硅25、膨润土 15、硅石粉15、氧化钙8、碳酸钠6、氟化钙6. 5、氧化镁7、食盐8、氧化锌7、氧化铝7、氧化硼3. 5、氧化镁2. 5、木炭3. 5、氧化钾3. 5、石膏3、树木灰3、硼砂4、氧化锂1. 5、草木灰2. 3、氧化钠2、氧化镍O. 2、二氧化钛O. 26、三氧化二铺O. 6、海泡石 O. 3。一种以蜡石为主料的微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤
(1)将上述重量份的原料混合加入到玻璃熔炉内，在1600°c的高温下熔融成均匀的玻璃体；
(2)将上述玻璃体直接投入水中，冷淬成玻璃颗粒，然后研成25Mm粉末，加入其重量25%的改性玻璃体粉末，混合均匀烘干，并平铺于带有树木灰隔离层的耐火材料的水平面上，铺置厚度为30mm ；
所述的改性玻璃体粉末的制备方法为将重量份为20的草木灰、重量份为60的石英砂、重量份为20的凹凸棒土、重量份为32的煤矸石，混合加入玻璃熔炉中，加热到1600°C的高温下，熔炼3小时，再降至1450°C下澄清1. 5小时，制得玻璃液，然后淬入冷水中得到碎璃体，再研磨成5 μ m改性玻璃体粉末；
(3)将上述铺置好的玻璃颗粒连同耐火材料置于电阻炉中，温度制度常温加热到360°C，升温速率5°C /min ； 360°C加热到800°C，升温速率8°C /min ;在8001下保温2h;然后从800°C加热到1350°C，升温速率8°C /min ;在1350°C下保温3h，完成核化和晶化过程;
(4)退火将上述晶化后的玻璃以5°C/min的退火降温速度进行退火处理，当温度降至于620°C时，保持恒温40分钟，然后再8°C /min速率升温到870°C，然后再以7°C /min速率继续降温，当温度降至于300°C时，再自然冷却到室温；
(5)按照要求的尺寸切割成板块，研磨抛光、修边。性能测试
抗折强度测试采用MC009-wdsl0M型电子万能材料性能试验机利用三点弯曲法测定样品的抗折强度，取6个条状样品(9mmX7mmX85mm)进行测试，计算抗折强度，最后求平均值。显微硬度测定用HXD-1000数字显微硬度测试仪测定样品的硬度，每个样品测三个点，用平均值表示其显微硬度，共测三个样品，最后计算三个样品的显微硬度的平均值。耐水性能测试采用粉末浸泡失重法进行测定(DTN12116)，将样品粉碎，取40目下、60目上微晶玻璃粉2克，于50ml容量瓶中，加水至刻度，在98 ± O. 5 °C温度下保温60分钟，测定其IOOcm2的失重率(mg/100cm2)。
测试结果1、样品外观质量表面致密，无气孔等缺陷，抛光后表面光亮。2、机械性能平均抗折强度89. 6MPa,平均显微硬度893. 6kgf/mm2。3、耐水解等级1级，失重率为0. 287mg/100cm2。
权利要求
1.一种以蜡石为主料的微晶玻璃，其特征在于它是由下述重量份的原料组成 蜡石55-60、二氧化硅20-25、膨润土 10-15、硅石粉10-15、氧化钙6_8、碳酸钠6_7、氟化钙6. 5-8、氧化镁5-7、食盐6-8、氧化锌5_7、氧化铝5_7、氧化硼3. 5_4、氧化镁2. 5_3、木炭3. 5-4、氧化钾2-3. 5、石膏2-3、树木灰2_3、硼砂2_4、氧化锂1. 5_2、草木灰2. 3_3、氧化钠1-2、氧化镍0. 15-0. 2、二氧化钛0. 26-0. 4、三氧化二锑0. 3-0. 6、海泡石0. 3-0. 4。
2.一种如权利要求1所述的以蜡石为主料的微晶玻璃的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)将上述重量份的原料混合加入到玻璃熔炉内，在1550-1600°C的高温下熔融成均匀的玻璃体； (2)将上述玻璃体直接投入水中，冷淬成玻璃颗粒，然后研成20-25Mm粉末，加入其重量18-25%的改性玻璃体粉末，混合均匀烘干，并平铺于带有树木灰隔离层的耐火材料的水平面上，铺置厚度为20-30mm ； 所述的改性玻璃体粉末的制备方法为将重量份为10-20的草木灰、重量份为50-60的石英砂、重量份为15-20的凹凸棒土、重量份为30-32的煤矸石，混合加入玻璃熔炉中，加热到1550-1600°C的高温下，熔炼2-3小时，再降至1400_1450°C下澄清1. 5-2小时，制得玻璃液，然后淬入冷水中得到碎璃体，再研磨成3-5 u m改性玻璃体粉末； (3)将上述铺置好的玻璃颗粒连同耐火材料置于电阻炉中，温度制度常温加热到300-360°C，升温速率 5°C /min ;300-360°C加热到 780-800°C，升温速率 8°C /min ;在780-800°C下保温l_2h ;然后从800°C加热到1350°C，升温速率8°C /min ;在1350°C下保温2_3h,完成核化和晶化过程； (4)退火将上述晶化后的玻璃以3-5°C/min的退火降温速度进行退火处理，当温度降至于550-620°C时，保持恒温30-40分钟，然后再6_8°C /min速率升温到820_870°C，然后再以4-7°C /min速率继续降温，当温度降至于250-300°C时，再自然冷却到室温； (5)按照要求的尺寸切割成板块，研磨抛光、修边。
全文摘要
本发明公开了一种以蜡石为主料的微晶玻璃，它是由下述重量份的原料组成蜡石55-60、二氧化硅20-25、膨润土10-15、硅石粉10-15、氧化钙6-8、碳酸钠6-7、氟化钙6.5-8、氧化镁5-7、食盐6-8、氧化锌5-7、氧化铝5-7、氧化硼3.5-4、氧化镁2.5-3、木炭3.5-4、氧化钾2-3.5、石膏2-3、树木灰2-3、硼砂2-4、氧化锂1.5-2、草木灰2.3-3、氧化钠1-2、氧化镍0.15-0.2、二氧化钛0.26-0.4、三氧化二锑0.3-0.6、海泡石0.3-0.4。本发明生产的微晶玻璃平面度好、机械强度高、硬度大、具有良好的抗热性、抗弯曲强度、耐腐蚀性和耐磨性，产品可制成各类管材、板材，可广泛应用于建筑上的耐磨耐腐蚀材料、建筑装饰材料。
文档编号C03C10/00GK103030287SQ20121051535
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者毛庆云 申请人:毛庆云