CN101139171A - 超低膨胀系数高透明度微晶玻璃以及其制品的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及Li₂O－Al₂O₃－SiO₂系超低膨胀系数高透明度微晶玻璃以及其制品的生产方法。超低膨胀系数高透明度微晶玻璃各组分的重量百分比为：Li₂O：3.2～4.6％；Al₂O₃：18.0～23.6％；SiO₂：64.1～69.4％；MgO：0.3～0.8％；BaO：0.8～2.5％；R₂O：0.3～0.8％；Y₂O₃：0.01～0.4％；TiO₂：1.8～2.5％；ZrO₂：1.6～2.4％；P₂O₅：1.1～1.8％；Sb₂O₃：0.6～1.5％；NaCl：0.3～1.0％；NH₄NO₃：1.0～2.0％。由所述配方及相应成型模具可制造各式耐热玻璃板和耐热玻璃制品。具有生产工艺简单、所生产的制品具有膨胀系数低、透明度好、热冲击温度高、强度高、在700℃温度下长期使用透明度不变、制品使用寿命长等特点。

Description

超低膨胀系数高透明度微晶玻璃以及其制品的生产方法

技术领域：

本发明涉及Li₂O-Al₂O₃-SiO₂系超低膨胀系数高透明度微晶玻璃的组成以及其制品的生产方法。

背景技术：

微晶玻璃的种类很多，由不同成份配比和不同工艺可生产出不同用途的玻璃制品。专利文献所公开的微晶玻璃，大多数是建筑装饰性材料和贴墙或工艺制品等，目前市场上尚未发现采用透明微晶玻璃生产的各种加热制品如用于电磁炉、微波炉、燃气炉、壁炉等的加热板盘、烤板及各种耐热器皿等制品的生产方法。

发明内容：

本发明的目的在于对现有微晶玻璃配方的改进，提供一种适用于电磁炉、微波炉、燃气炉、壁炉、高温视镜、防火门、高温仪表罩等的加热板、盘、烘烤煎板、炒锅及各种耐热器皿等制品的材料组成及生产方法。

本发明所述的超低膨胀系数高透明度微晶玻璃，包括基础玻璃、晶核剂和澄清剂，其特征在于：基础玻璃包括Li₂O、Al₂O₃、SiO₂和R₂O，其中R₂O为K₂O或/和Na₂O；晶核剂由TiO₂、ZrO₂和P₂O₅组成，澄清剂由Sb₂O₃、NaCl和NH₄NO₃组成，各组分的重量百分比为：

Li₂O：3.2～4.6％；Al₂O₃：18.0～23.6％；SiO₂：64.1～69.4％；MgO：0.3～0.8％；BaO：0.8～2.5％；R₂O：0.3～0.8％；Y₂O₃：0.01～0.4％；TiO₂：1.8～2.5％；ZrO₂：1.6～2.4％；P₂O₅：1.1～1.8％；Sb₂O₃：0.6～1.5％；NaCl：0.3～1.0％；NH₄NO₃：1.0～2.0％。

本发明，由超低膨胀系数高透明度微晶玻璃生产耐高温板、烘烤煎板、吸收紫外线透红外线透明板的方法，其工艺流程包括：

(1)按提供的配方配料；(2)混合；(3)熔制：55M²横火焰燃重油池炉熔制，温度为1600～1630℃；(4)冷却：1440～1460℃；(5)连续压延成型，温度为1410～1420℃；(6)退火：连续退火炉温度700～710℃，(7)割板，按要求的尺寸自动切割成板块；(8)晶化处理，连续晶化炉：温度为710～880℃，时间为1小时40分钟～2小时20分钟，此时玻璃的颜色为透明极淡茶色；(9)研磨抛光；(10)修边；(11)检验；(12)印花；(13)烘花；(14)成品检验；(15)包装；(16)入库。

本发明，由超低膨胀系数高透明度微晶玻璃生产炒锅及各种耐热器皿等制品的方法，其工艺流程包括：

(1)按提供的配方配料；(2)混合；(3)熔制：55M²横火焰燃重油池炉熔制，温度为1600～1630℃；(4)冷却：1440～1460℃；(5)采用相关的模具及设备，压制成型，或吹制成型，温度为1420～1440℃；(6)退火：温度700～710℃；(7)晶化处理，710℃×40分钟～850℃×60分钟，然后，快速冷却到室温，时间为1小时40分钟，此时玻璃板的颜色为透明极淡茶色；(8)修边；(9)检验；(10)印花或贴花，如印商标，标识等；(11)烘花；(12)成品检验；(13)包装；(14)入库。

本发明，其主要技术指标为：

密度：2.52～2.53g/cm³；

热膨胀系数：(30～700℃)：(-1.2～-0.3)×10^-6/K；

热冲击温度：≤800℃；

透过率≥88.0％(厚度为4mm时)；

700℃使用1000小时透明度不变；

抗冲击强度：用直径2公分重535克实心钢球，高为11.0cm自由下落连续冲击3次不破裂。

本发明，其主要创新点为：

1、选用三种晶核剂TiO₂、ZrO₂和P₂O₅，晶化温度范围宽达±20℃，其理化性能不变、收缩率不变、透明度不变，产品晶化时不变形。

2、组份中严格原料中Fe₂O₃含量，使玻璃中Fe₂O₃＜0.015％，保证微晶玻璃的透过率达到88％接近90％。

3、组份中加入Y₂O₃，使晶化温度降低，晶化时间短，提高强度，使晶化的晶粒大小均匀，且与残余玻璃相相铰合。

4、合理组份使微晶玻璃主晶相为β-石英及β-石英固溶体，晶体平均大小为20～40nm，主晶相为β-石英及β-石英固溶体的折射率与母体玻璃折射率相接近，微晶化后的微晶玻璃不会出现弥濛，因此才能生产出高透明度微晶玻璃。

5、晶化时间短，大型板材(400×500×5mm)，晶化时间仅需1小时40分钟～2小时20分种，为工业化生产，节约能耗。

6、膨胀系数低(负值)，耐热冲击温度高、透明度好、无气泡、无条纹、高温使用寿命长700℃、1000小时以上，透过率不变。

7、成型温度低，析晶倾向小，可以大池炉工业化生产，可连续压延成型、人工挑料成型、人工吹制成型、且可灯工熔封加工及各种玻璃加工方法。

8、适用于制造电磁炉板、盘，微波炉板、盘，厨房用燃气灶台板、高温视镜，高温仪表罩、壁炉玻璃，吹制或压制各种烤煎板、炒锅及各种耐热器皿等。

具体实施方式：

实施例：1、超低膨胀系数高透明度微晶玻璃加热平板的生产方法，其工艺流程包括：

(1)配料，各种原辅材料的重量百分比为：

Li₂O：4.3％；Al₂O₃：21.4％；SiO₂：65％；MgO：0.4％；K₂O：0.2％；Na₂O：0.3％；BaO：1.1％；ZrO₂：1.8％；TiO₂：2.4％；P₂O₅：1.3％；Y₂O₃：0.3％；Sb₂O₃：1.0％；NaCl：0.5％。外加NH₄NO₃：1.5％，Al₂O₃/SiO₂＝0.33。

(2)混合；(3)熔制：55M²横火焰燃重油池炉熔制温度为1630℃；(4)冷却：1440～1460℃；(5)压延成型(连续)，温度为1410～1420℃；(6)退火：连续退火炉(辊道式)温度700～710℃；(7)割板(自动割板)：按要求的尺寸自动切割成板块；(8)晶化处理，连续自动辊道式晶化炉中晶化，温度为710～880℃，时间为1小时40分钟～2小时20分钟，此时玻璃的颜色为极淡透明茶色；(9)研磨抛光；(10)修边；(11)检验；(12)印花，如印商标，标识等；(13)烘花；(14)成品检验；(15)包装；(16)入库。

本实施例所述的超低膨胀系数高明透明度微晶玻璃加热平板的生产方法，也适合于生产煎烤板、燃气台板、电磁炉板、微波炉板、壁炉板、高温视镜板等，只要控制微晶玻璃的厚度及自动割板的尺寸即可。

实施例2：超低膨胀系数高透明度微晶玻璃加热盘的生产方法，其工艺流程包括：

(1)配料，各种原辅材料的重量百分比为：

Li₂O：3.9％；Al₂O₃：21.0％；SiO₂：66.0％；MgO：0.6％；K₂O：0.15％；Na₂O：0.3％；BaO：1.1％；ZrO₂：1.65％；TiO₂：2.4％；P₂O₅：1.3％；Y₂O₃：0.3％；Sb₂O₃：0.8％；NaCl：0.5％。外加NH₄NO₃：1.5％，Al₂O₃/SiO₂＝0.32。

(2)混合；(3)熔制：55M²横火焰燃重油池炉熔制温度为1630℃；(4)冷却：1440～1460℃；(5)采用相应的模具及设备，压制成型，或吹制成型，温度为1420～1440℃；(6)退火：温度710℃；(7)晶化处理，710℃×40分钟～850℃×60分钟，此时玻璃板的颜色为透明极淡茶色；(8)修边；(9)检验；(10)印花或贴花，如印商标，标识等；(11)烘花；(12)成品检验；(13)包装；(14)入库。

本实施例所述的超低膨胀高透明度微晶玻璃加热盘的生产方法，也适用于生产电磁炉盘、微波炉盘、高温仪表罩、炒锅及各种耐热器皿等制品，只要更换相应的模具即可。

Claims (3)

1.一种超低嘭胀系数高透明度微晶玻璃，包括基础玻璃、晶核剂和澄清剂，其特征在于：基础玻璃包括Li₂O、Al₂O₃、SiO₂和R₂O，其中R₂O为K₂O或/和Na₂O；晶核剂由TiO₂、ZrO₂和P₂O₅组成，澄清剂由Sb₂O₃、NaCl和NH₄NO₃组成，各组分的重量百分比为：

Li₂O：3.2～4.6％；Al₂O₃：18.0～23.6％；SiO₂：64.1～69.4％；MgO：0.3～0.8％；BaO：0.8～2.5％；R₂O：0.3～0.8％；Y₂O₃：0.01～0.4％；TiO₂：1.8～2.5％；ZrO₂：1.6～2.4％；P₂O₅：1.1～1.8％；Sb₂O₃：0.6～1.5％；NaCl：0.3～1.0％；NH₄NO₃：1.0～2.0％。

2.由权利要求1所述的超低嘭胀系数高透明度微晶玻璃生产耐高温板、烘烤煎板、吸收紫外线透红外线透明板的方法，其工艺流程包括：

(1)按提供的配方配料；(2)混合；(3)熔制：55M²横火焰燃重油池炉熔制，温度为1600～1630℃；(4)冷却：1440～1460℃；(5)连续压延成型，温度为1410～1420℃；(6)退火：连续退火炉温度700～710℃，(7)割板，按要求的尺寸自动切割成板块；(8)晶化处理，连续晶化炉：温度为710～880℃，时间为1小时40分钟～2小时20分钟，此时玻璃的颜色为透明极淡茶色；(9)研磨抛光；(10)修边；(11)检验；(12)印花；(13)烘花；(14)成品检验；(15)包装；(16)入库。

3.由权利要求1所述的超低膨胀系数高透明度微晶玻璃生产制品的方法，其工艺流程包括：

(1)按提供的配方配料；(2)混合；(3)熔制：55M²横火焰燃重油池炉熔制，温度为1600～1630℃；(4)冷却：1440～1460℃；(5)采用相关的模具及设备，压制成型，或吹制成型，温度为1420～1440℃；(6)退火：温度700～710℃；(7)晶化处理，710℃×40分钟～850℃×60分钟，然后，快速冷却到室温，时间为1小时40分钟，此时玻璃板的颜色为透明极淡茶色；(8)修边；(9)检验；(10)印花或贴花，如印商标，标识等；(11)烘花；(12)成品检验；(13)包装；(14)入库。