一种微晶玻璃及其制备方法与流程

文档序号:12855303阅读:296来源:国知局

本发明涉及微晶玻璃制造领域,具体涉及一种微晶玻璃及其制备方法。



背景技术:

高耐磨、耐酸碱侵蚀、耐冲击的建筑材料现在普遍采用的是铸石,铸石是一种经加工而成的硅酸盐结晶材料。但是,目前铸石主要是利用玄武岩或者辉绿岩熔化浇铸而成的,需要开采玄武岩矿或辉绿岩矿,破坏周边环境,并且其价格较为昂贵,作为玻璃材料逐渐被淘汰。

微晶玻璃又称微晶玉石或陶瓷玻璃,是一种外国刚刚开发的新型的建筑材料,它的学名叫做玻璃水晶。微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同。它具有玻璃和陶瓷的双重特性,普通玻璃内部的原子排列是没有规则的,这也是玻璃易碎的原因之一,而微晶玻璃像陶瓷一样,由晶体组成,也就是说,它的原子排列是有规律的。所以,微晶玻璃比陶瓷的亮度高,比玻璃韧性强,其组成包括硅酸盐。

透辉石是辉石中常见的一种,属单斜晶系,它属于硅酸盐矿物,是钙和镁的硅酸盐,具有强度高、耐腐蚀、耐高温的特性,在熔制过程中无晶型转变,无烧失,热膨胀性能好,能迅速促进坯体的烧结,起到了强矿化剂的作用。其通过特定步骤改性后,所表现的各方面性能提高,将其应用于微晶玻璃制品中,具有良好积极的意义。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种微晶玻璃及其制备方法,该种微晶玻璃抗折强度高、耐磨性能好,且制备工艺简单,无排放无污染,绿色环保。

为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:

一种微晶玻璃,包括以下按重量份计的原料:碎玻璃60-80份、改性透辉石粉20-30份、八面沸石粉15-25份、石英粉5-15份、硅酸铝纤维8-12份、水晶树脂6-12份、碳酸锆铵4-8份、偏钒酸钠5-7份、四氯化钛4-6份、芒硝7-11份和氧化硼3-5份;

所述改性透辉石硅由下列重量份的成分制成:透辉石粉30份、钛白粉8份、锌钡白4份、木质素3份、膨胀珍珠岩10份、三氯化铁6份、正丁醛-苯胺缩合物3份、氧化镨3份、蜜蜡6份、10,10’-氧代双吩恶砒3份、2,2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍3份;其制备方法是将硅藻土置于8%-12%的盐酸溶液中浸泡40-60min,抽滤后将所得物料烘干,再与膨胀珍珠岩混合,在680-720℃下进行高温煅烧1-2h,取出冷却到室温后再与蜜蜡混合,通过研磨机研磨成120-160目的细粉,最后与剩余材料混合,通过球磨使所有原料粉末充分分散混合均匀即可。

进一步地,所述微晶玻璃包括以下按重量份计的原料:碎玻璃70份、改性透辉石粉25份、八面沸石粉20份、石英粉10份、硅酸铝纤维10份、水晶树脂9份、碳酸锆铵6份、偏钒酸钠6份、四氯化钛5份、芒硝9份和氧化硼4份。

进一步地,所述改性透辉石硅的制备方法是将硅藻土置于10%的盐酸溶液中浸泡50min,抽滤后将所得物料烘干,再与膨胀珍珠岩混合,在700℃下进行高温煅烧1.5h,取出冷却到室温后再与蜜蜡混合,通过研磨机研磨成140目的细粉,最后与剩余材料混合,通过球磨使所有原料粉末充分分散混合均匀即可。

上述的一种微晶玻璃的制备方法,按照以下步骤进行:

(1)按所述重量份配比称取原料,将所有原料输送至球磨机中粉碎研磨至粒径≤1mm,得粉料;

(2)将粉料加热熔化,得到熔融玻璃液;

(3)将熔融玻璃液浇铸至预热的模具中成型;

(4)待成型后的熔融玻璃液温度降至540~660℃时,再置于晶化退火炉中进行热处理即可;

进一步地,在步骤(2)中,所述粉料是输送至玻璃熔窖中进行熔化处理,熔化温度为1060-1180℃,熔化时间为2-4h。

进一步地,所述玻璃熔窖的升温速率为65-75℃/min。

进一步地,在步骤(3)中,所述模具的预热温度为480-520℃。

进一步地,在步骤(4)中,所述退火热处理具体步骤如下:先在温度为580~620℃的炉内保温20-30min;然后以10℃/min升温至680~720℃,保温25-35min;接着以8℃/min升温至840-920℃,保温30-40min;再以12℃/min降温至520-580℃,保温40-50min;最后以20℃/min降温至100℃后出炉。

本发明具有如下的有益效果:

(1)本发明的微晶玻璃制备简单方便,原料来源广泛,成本低廉,制备过程中无排放无污染,不会对环境及人类造成危害,能耗少,符合国家倡导的绿色环保的标准;

(2)本发明的微晶玻璃通过在原料中加入八面沸石粉、硅酸铝纤维、水晶树脂以及改性后的透辉石粉等成分,进一步提高了成品微晶玻璃的理化性能,使其具有抗折强度高、耐磨性能好的特性,延长了微晶玻璃制品的使用寿命,且该种微晶玻璃制品表面光泽明亮,透明度高,观赏性优良,具有广阔的市场前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述,以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

一种微晶玻璃,包括以下原料:碎玻璃60kg、改性透辉石粉2kg、八面沸石粉15kg、石英粉5kg、硅酸铝纤维8kg、水晶树脂6kg、碳酸锆铵4kg、偏钒酸钠5kg、四氯化钛4kg、芒硝7kg和氧化硼3kg;

所述改性透辉石硅由下列成分制成:称取透辉石粉30kg、钛白粉8kg、锌钡白4kg、木质素3kg、膨胀珍珠岩10kg、三氯化铁6kg、正丁醛-苯胺缩合物3kg、氧化镨3kg、蜜蜡6kg、10,10’-氧代双吩恶砒3kg、2,2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍3kg;其制备方法是将硅藻土置于8%的盐酸溶液中浸泡40min,抽滤后将所得物料烘干,再与膨胀珍珠岩混合,在680℃下进行高温煅烧1h,取出冷却到室温后再与蜜蜡混合,通过研磨机研磨成120目的细粉,最后与剩余材料混合,通过球磨使所有原料粉末充分分散混合均匀即可。

上述的一种微晶玻璃的制备方法,按照以下步骤进行:

(1)先将所有原料输送至球磨机中粉碎研磨至粒径≤1mm,得粉料;

(2)再将粉料输送至玻璃熔窖中进行熔化处理,该玻璃熔窖的升温速率为65℃/min,熔化温度为1060℃,熔化时间为2h,得到熔融玻璃液;

(3)之后将熔融玻璃液浇铸至预热温度为480℃的模具中成型;

(4)然后待成型后的熔融玻璃液温度降至540℃时,再置于晶化退火炉中进行热处理,具体步骤如下:先在温度为580℃的炉内保温20min;然后以10℃/min升温至680℃,保温25min;接着以8℃/min升温至840℃,保温30min;再以12℃/min降温至520℃,保温40min;最后以20℃/min降温至100℃后出炉空冷即制得本发明的微晶玻璃;

实施例2

一种微晶玻璃,包括以下原料:碎玻璃70kg、改性透辉石粉25kg、八面沸石粉20kg、石英粉10kg、硅酸铝纤维10kg、水晶树脂9kg、碳酸锆铵6kg、偏钒酸钠6kg、四氯化钛5kg、芒硝9kg和氧化硼4kg;

所述改性透辉石硅由下列成分制成:称取透辉石粉30kg、钛白粉8kg、锌钡白4kg、木质素3kg、膨胀珍珠岩10kg、三氯化铁6kg、正丁醛-苯胺缩合物3kg、氧化镨3kg、蜜蜡6kg、10,10’-氧代双吩恶砒3kg、2,2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍3kg;其制备方法是将硅藻土置于10%的盐酸溶液中浸泡50min,抽滤后将所得物料烘干,再与膨胀珍珠岩混合,在700℃下进行高温煅烧1.5h,取出冷却到室温后再与蜜蜡混合,通过研磨机研磨成140目的细粉,最后与剩余材料混合,通过球磨使所有原料粉末充分分散混合均匀即可。

上述的一种微晶玻璃的制备方法,按照以下步骤进行:

(1)先将所有原料输送至球磨机中粉碎研磨至粒径≤1mm,得粉料;

(2)再将粉料输送至玻璃熔窖中进行熔化处理,该玻璃熔窖的升温速率为70℃/min,熔化温度为1120℃,熔化时间为3h,得到熔融玻璃液;

(3)之后将熔融玻璃液浇铸至预热温度为500℃的模具中成型;

(4)然后待成型后的熔融玻璃液温度降至600℃时,再置于晶化退火炉中进行热处理,具体步骤如下:先在温度为600℃的炉内保温25min;然后以10℃/min升温至700℃,保温30min;接着以8℃/min升温至880℃,保温35min;再以12℃/min降温至550℃,保温45min;最后以20℃/min降温至100℃后出炉空冷即制得本发明的微晶玻璃;

实施例3

一种微晶玻璃,包括以下原料:碎玻璃80kg、改性透辉石粉30kg、八面沸石粉25kg、石英粉15kg、硅酸铝纤维12kg、水晶树脂12kg、碳酸锆铵8kg、偏钒酸钠7kg、四氯化钛6kg、芒硝11kg和氧化硼5kg;

所述改性透辉石硅由下列成分制成:称取透辉石粉30kg、钛白粉8kg、锌钡白4kg、木质素3kg、膨胀珍珠岩10kg、三氯化铁6kg、正丁醛-苯胺缩合物3kg、氧化镨3kg、蜜蜡6kg、10,10’-氧代双吩恶砒3kg、2,2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍3kg;其制备方法是将硅藻土置于12%的盐酸溶液中浸泡60min,抽滤后将所得物料烘干,再与膨胀珍珠岩混合,在720℃下进行高温煅烧2h,取出冷却到室温后再与蜜蜡混合,通过研磨机研磨成160目的细粉,最后与剩余材料混合,通过球磨使所有原料粉末充分分散混合均匀即可。

上述的一种微晶玻璃的制备方法,按照以下步骤进行:

(1)先将所有原料输送至球磨机中粉碎研磨至粒径≤1mm,得粉料;

(2)再将粉料输送至玻璃熔窖中进行熔化处理,该玻璃熔窖的升温速率为75℃/min,熔化温度为1180℃,熔化时间为4h,得到熔融玻璃液;

(3)之后将熔融玻璃液浇铸至预热温度为520℃的模具中成型;

(4)然后待成型后的熔融玻璃液温度降至660℃时,再置于晶化退火炉中进行热处理,具体步骤如下:先在温度为620℃的炉内保温30min;然后以10℃/min升温至720℃,保温35min;接着以8℃/min升温至920℃,保温40min;再以12℃/min降温至580℃,保温50min;最后以20℃/min降温至100℃后出炉空冷即制得本发明的微晶玻璃;

性能检测

对上述实施例1-3制得微晶玻璃进行抗折强度、耐磨性及透明度检测,具体检测数据见下表1所示;

表1

其中,上述的耐磨性检测是将微晶玻璃置于砂纸下往复磨擦1000次,记录其质量损失率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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