技术领域本发明涉及一种利用熔体冷却过程中自发析晶制备高结晶度透明微晶玻璃的方法，属于玻璃新材料领域。
背景技术：
透明微晶玻璃因其良好的理化性能已广泛应用于建筑装饰、激光增益介质和显示领域，其理化性能与微晶玻璃中的晶体含量密切相关，因此通常要求尽量获得高的结晶度。关于高结晶度，可理解为微晶玻璃中晶体的体积含量较高（一般大于50%）；另一方面可理解为对于给定的某种晶型，其实际结晶度/理论结晶度接近1.0。通常，人们利用基础玻璃热处理法来获得高结晶度，即先将均化的玻璃熔体通过各种成型方法得到母相玻璃，然后再经热处理使母相玻璃析晶。众所周知，在热力学上微晶玻璃的能量较其母相玻璃低，玻璃熔体在冷却过程中存在自发析晶的趋势，如果在不影响制品成型的前提下使玻璃熔体析出晶体，则不需要对基础玻璃进行热处理，大大节约能源，具有良好的经济和社会效益。乳浊玻璃就是利用这一特点制备的（参见专利：BorrelliNF.Fastresponsephotosensitiveopalglasses.U.S.Patent4,979,975,(1990)），即，玻璃熔体在冷却过程中析出折射率与基质玻璃相差较大的氟化物晶体，进而导致其乳浊。本发明人的发明专利一种利用熔体冷却自发析晶的透明微晶玻璃（申请号：201110003480.3）曾报道利用“熔融-冷却”法制备透明微晶玻璃，但该发明专利报道的制备条件是快速冷却过程，由于熔体粘度在冷却过程中迅速增大使得结晶不充分，因此结晶度并不高。对于这类熔体冷却过程中自发析晶的微晶玻璃制品来说，既要获得高结晶度又要保持高透明性，需要满足以下条件：首先结晶方式是体析晶而非表面析晶，这要求玻璃组成的成核曲线与晶体生长曲线具有较大程度的重叠；其次晶体的折射率与基质玻璃的折射率要接近，以防止强烈散射造成的失透；再次，对于给定的晶体类型，若要实际结晶度/理论结晶度接近1.0，玻璃熔体的冷却速度不应过快，尤其是在结晶温度范围粘度的增大不要过快。到目前为止，还未见利用玻璃熔体冷却过程中自发析晶制备高结晶度（实际结晶度/理论结晶度接近1.0）透明微晶玻璃的报道。
技术实现要素：
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种制备方法简单、原材料易得的高结晶度（即：实际结晶度/理论结晶度>90%）透明微晶玻璃。本发明是通过如下技术方案实现的：一种自发析晶的高结晶度透明微晶玻璃，其特征为，由以下重量分数的有效材料制成：SiO2：（55.55~58.35%），Al2O3：（0~6.23%），P2O5：（8.46~8.89%），Na2O：（9.24~19.41%），K2O：（0~14.05%），MgO：（4.21~4.42%），ZnO：（8.50~8.93%）。本发明利用玻璃熔体缓慢冷却过程时自发析晶而获得高结晶度透明微晶玻璃。在玻璃熔体冷却过程中，由旋转法测得粘度为103.0Pa·S时仍没有出现析晶现象，能够满足玻璃制品各种成型的需要。本发明通过调整玻璃熔体的组成，使其在缓慢冷却过程中析出Na3PO4或AlPO4晶体，而且其实际结晶度/理论结晶度超过90%。该微晶玻璃不需要对成型后的微晶玻璃制品再进行热处理的步骤，可以有效节约能源。本发明的更优方案为：所述材料配方的熔化温度为1480~1510℃，保温3小时后将熔体浇铸在880℃~950℃预热的钢模中，然后在精密退火炉中以15~25℃/分钟的冷却速度降至玻璃转变（Tg）温度，经退火30分钟~1小时后随炉冷却至室温。所述有效材料SiO2的来源为石英砂，Al2O3的来源为氢氧化铝，P2O5的来源为磷酸氢二铵，Na2O的来源为碳酸钠，K2O的来源为碳酸钾，MgO的来源为氧化镁，ZnO的来源为氧化锌。与现有技术相比，本发明的“熔融-冷却”法析晶的高结晶度透明微晶玻璃的方法所具有的有益效果是：玻璃熔体经浇铸成型后采用缓慢降温的方式，使其在结晶温度范围内粘度增大速度较慢，进而有利于晶体的析出，克服了传统高结晶度微晶玻璃生产中必需的热处理过程，不仅工艺过程简单、易于操作，而且能够有效节约能源，降低生产成本。另外，玻璃母相与晶体的折射率很接近，有利于降低光散射，这保证了晶粒尺寸在超过300nm的情况下仍保持高透明度，是一类具有广泛应用前景的高结晶度透明微晶玻璃新材料。附图说明图1为实施例1中高结晶度透明微晶玻璃的X射线粉末衍射图谱；图2为实施例1中高结晶度透明微晶玻璃的透过率光谱图。具体实施方式以下通过具体实施例对本发明一种“熔融-冷却”法析晶的高结晶度透明微晶玻璃做进一步说明。实施例1：所用原料的重量份组成为：石英砂58.64份（相当于58.35份SiO2）、磷酸氢二铵16.80份（相当于8.89份P2O5）、碳酸钠33.88份（相当于19.41份Na2O）、氧化镁4.51份（相当于4.42份MgO）、氧化锌9.02份（相当于8.93份ZnO）。按上述组成称量、混和均匀后在1480℃的电炉中保温3小时，将均化的玻璃熔体浇铸于930℃预热的钢模中，然后在精密退火炉中以15℃/分钟的冷却速度降从930℃至520℃，经退火30分钟后随炉冷却至室温即成块状无色透明微晶玻璃材料；其厚度为3.0mm时在650nm波长处的透过率为90%，析出的晶体是Na3PO4，其结晶度为95%。实施例2：所用原料的重量份组成为：石英砂55.83份（相当于55.55份SiO2）、磷酸氢二铵15.99份（相当于8.46份P2O5）、碳酸钠16.13份（相当于9.24份Na2O）、碳酸钾20.97份（相当于14.05份K2O）、氧化镁4.29份（相当于4.21份MgO）、氧化锌8.58份（相当于8.50份ZnO）。按上述组分称量、混和均匀后在1490℃的电炉中保温3小时，将均化的玻璃熔体浇铸于880℃预热的钢模中，然后在精密退火炉中以15℃/分钟的冷却速度从880℃降至520℃，经退火30分钟后随炉冷却至室温即成块状无色透明微晶玻璃材料；其厚度为3.0mm时在650nm波长处的透过率为92%，析出的晶体是Na3PO4，其结晶度为91%。实施例3：所用原料的重量份组成为：石英砂57.20份（相当于56.91份SiO2）、磷酸氢二铵16.39份（相当于8.67份P2O5）、碳酸钠24.78份（相当于14.20份Na2O）、碳酸钾10.74份（相当于7.2份K2O）、氧化镁4.40份（相当于4.31份MgO）、氧化锌8.79份（相当于8.70份ZnO）。按上述组分称量、混和均匀后在1500℃的电炉中保温3小时，将均化的玻璃熔体浇铸于880℃预热的钢模中，然后在精密退火炉中以15℃/分钟的冷却速度从880℃降至520℃，经退火30分钟后随炉冷却至室温即成块状无色透明微晶玻璃材料；其厚度为3.0mm时在650nm波长处的透过率为92%，析出的晶体是Na3PO4，其结晶度为94%。实施例4：所用原料的重量份组成为：石英砂57.21份（相当于56.92份SiO2）、氢氧化铝9.63份（相当于6.23份Al2O3）、磷酸氢二铵16.39份（相当于8.67份P2O5）、碳酸钠26.44份（相当于15.15份Na2O）、氧化镁4.40份（相当于4.31份MgO）、氧化锌8.80份（相当于8.71份ZnO）。按上述组分称量、混和均匀，然后在1510℃的电炉中保温3小时，将均化的玻璃熔体浇铸于950℃预热的钢模中，然后在精密退火炉中以25℃/分钟的冷却速度从950℃降至560℃，经退火1小时后随炉冷却至室温即成块状无色透明微晶玻璃材料；其厚度为3.0mm时在650nm波长处的透过率为93%，析出的晶体是AlPO4，其结晶度为96%。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，熟悉本领域的技术人员能够利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。所有未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。