专利名称：一种抗折性强的微晶玻璃及其制备方法
一种抗折性强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，尤其涉及一种抗折性强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抗折性强的微晶玻璃，它是由下述重量份的原料组成煤矸石25-30、石英砂20-30、粉煤灰15-20、二氧化硅10-15、碳酸钙10-15、蜡石 10-15、氧化锌6-8、氧化招5-7、氧化钡5-7、氧化钾3_4、食盐3_4、氟化镁2_4、氟化|丐2-3 > 木炭2. 5-3、黏土 3-4、氧化砸2-3、氧化裡2-3、树木灰2. 5-3、草木灰2-3、氧化纳2-3、钟长石 O. 25-0. 4、四硼酸钠 O. 15-0. 3、五氧化二钒 O. 15-0. 3、二氧化锆 O. 15-0. 2。
一种抗折性强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1520-1620°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1-3%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20-24mm ；所述的改性玻璃体粉末的制备方法为将重量份为10-12的草木灰、重量份为3-5份的氧化钙、重量份为52-56的石英砂、重量份为18-20的凹凸棒土、重量份为30-32的硅石粉， 混合加入玻璃熔炉中，加热到1560-1650°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 340-360°C，升温速率 6°C /min ;340-360°C加热到 750-850°C，升温速率 7°C /min ;在 750-900°C下保温1.8-2h ;然后从900°C加热到1350°C，升温速率8°C /min ;在1350°C下保温2. 5-3h,完成核化和晶化过程；(4)退火将上述晶化后的玻璃以4-5°C/min的退火降温速度进行退火处理，当温度降至于580-620°C时，保持恒温30-40分钟，然后再5_6°C /min速率升温到850_900°C，然后再以6-7°C /min速率继续降温，当温度降至于280_320°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。
具体实施方式
实施例1一种抗折性强的微晶玻璃，它是由下述重量份(公斤)的原料组成煤矸石30、石英砂30、粉煤灰20、二氧化硅15、碳酸钙15、蜡石15、氧化锌8、氧化铝7、 氧化钡7、氧化钾3、食盐4、氟化镁4、氟化钙3、木炭2.5 、黏土 4、氧化硼3、氧化锂3、树木灰2.5、草木灰3、氧化钠3、钾长石O. 4、四硼酸钠O. 3、五氧化二钒O. 15、二氧化锆O. 2。
一种抗折性强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1620°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3% 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24mm ；所述的改性玻璃体粉末的制备方法为将重量份为12的草木灰、重量份为5份的氧化钙、重量份为56的石英砂、重量份为20的凹凸棒土、重量份为32的硅石粉，混合加入玻璃熔炉中，加热到1650 V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 360°C，升温速率6°C /min ； 360°C加热到850°C，升温速率7°C /min ;在900°C下保温2h ;然后从900°C加热到1350°C，升温速率8°C /min ;在1350°C下保温2. 5h，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6°C /min速率升温到900°C，然后再以7°C /min速率继续降温，当温度降至于320°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 ± 0.5 °C温度下保温60分钟，测定其100cm2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. 7MPa，平均显微硬度893. 3kgf/mm2。
3、耐水解等级1级，失重率为0. 282mg/100cm2。
权利要求
1.一种抗折性强的微晶玻璃，其特征在于它是由下述重量份的原料组成 煤矸石25-30、石英砂20-30、粉煤灰15-20、二氧化硅10-15、碳酸钙10-15、蜡石10-15、氧化锌6-8、氧化招5-7、氧化钡5-7、氧化钾3_4、食盐3_4、氟化镁2_4、氟化|丐2-3 >木炭2. 5-3、黏土 3-4、氧化砸2-3、氧化裡2-3、树木灰2. 5-3、草木灰2-3、氧化纳2-3、钟长石 0. 25-0. 4、四硼酸钠 0. 15-0. 3、五氧化二钒 0. 15-0. 3、二氧化锆 0. 15-0. 2。
2.一种如权利要求1所述的抗折性强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1520-1620°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1-3%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20-24mm ； 所述的改性玻璃体粉末的制备方法为将重量份为10-12的草木灰、重量份为3-5份的氧化钙、重量份为52-56的石英砂、重量份为18-20的凹凸棒土、重量份为30-32的硅石粉，混合加入玻璃熔炉中，加热到1560-1650°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340-360°C，升温速率 6°C /min ;340-360°C加热到 750-900°C，升温速率 7°C /min ;在750-900°C下保温1.8-2h ;然后从900°C加热到1350°C，升温速率8°C /min ;在1350°C下保温2. 5-3h,完成核化和晶化过程； (4)退火将上述晶化后的玻璃以4-5°C/min的退火降温速度进行退火处理，当温度降至于580-620°C时，保持恒温30-40分钟，然后再5_6°C /min速率升温到850_900°C，然后再以6-7°C /min速率继续降温，当温度降至于280_320°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
本发明公开了一种抗折性强的微晶玻璃，它是由下述重量份的原料组成煤矸石25-30、石英砂20-30、粉煤灰15-20、二氧化硅10-15、碳酸钙10-15、蜡石10-15、氧化锌6-8、氧化铝5-7、氧化钡5-7、氧化钾3-4、食盐3-4、氟化镁2-4、氟化钙2-3、木炭2.5-3、黏土3-4、氧化硼2-3、氧化锂2-3、树木灰2.5-3、草木灰2-3、氧化钠2-3、钾长石0.25-0.4、四硼酸钠0.15-0.3、五氧化二钒0.15-0.3、二氧化锆0.15-0.2。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C03C10/00GK103030290SQ201210515378
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