CN102173589B - 一种利用熔体冷却自发析晶的透明微晶玻璃 - Google Patents

一种利用熔体冷却自发析晶的透明微晶玻璃 Download PDF

Info

Publication number
CN102173589B
CN102173589B CN 201110003480 CN201110003480A CN102173589B CN 102173589 B CN102173589 B CN 102173589B CN 201110003480 CN201110003480 CN 201110003480 CN 201110003480 A CN201110003480 A CN 201110003480A CN 102173589 B CN102173589 B CN 102173589B
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass
microcrystalline glass
fusant
crystal
spontaneous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201110003480
Other languages
English (en)
Other versions
CN102173589A (zh
Inventor
刘树江
张艳飞
何文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Institute of Light Industry
Original Assignee
Shandong Institute of Light Industry
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Institute of Light Industry filed Critical Shandong Institute of Light Industry
Priority to CN 201110003480 priority Critical patent/CN102173589B/zh
Publication of CN102173589A publication Critical patent/CN102173589A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102173589B publication Critical patent/CN102173589B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

一种利用熔体冷却过程中自发析晶制备透明微晶玻璃的方法，属于玻璃新材料领域。玻璃材料组成为SiO2-Al2O3-P2O5-Na2O-MgO-CaO。制备方法包括原料混和制成均匀的配合料，将配合料在1480～1510℃熔融保温3小时后，将均化的玻璃熔体浇铸在25℃的钢板上，在空气中自然冷却即成透明微晶玻璃材料。本发明的制造方法，通过调整系统组成，熔体冷却过程中可以析出NaCaPO4或Na2MgSiO4晶体，而且晶体尺寸小于300nm，在可见光600～780nm范围的透过率大于90％。该微晶玻璃不需要对成型后的玻璃制品再进行热处理的步骤，可以有效节约能源，是一类具有广泛应用前景的实用微晶玻璃新材料。

Description

一种利用熔体冷却自发析晶的透明微晶玻璃
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透明微晶玻璃的方法，属于玻璃新材料领域。
背景技术
微晶玻璃是由晶相和玻璃相组成的一种复合材料，与母相玻璃相比，微晶玻璃在力学和热学等方面都有较大提高。其中透明微晶玻璃由于其良好的透光性能广泛应用于炊具、陀螺仪、平板显示器和激光增益介质材料等。一般来说，透明微晶玻璃的制造通常包括两个步骤，先是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而制得透明微晶玻璃(参见文献：Scheidler H.Li2O-Al2O3-SiO2 Glass-Ceramics.Am.Ceram.Soc.Bull.，1989，68(11)：1926)。利用熔融冷却法制备母相玻璃时要求尽量防止析晶现象的发生，因为一旦玻璃熔体发生析晶会导致粘度迅速增大，给成型过程带来困难。玻璃成型的最佳粘度随制品的种类而不同，大致在101.5～103.0Pa·S之间。在玻璃熔体冷却过程中，如果析晶现象出现在成型温度以下，也就是说熔体析晶时的粘度大于成型操作所对应的粘度，则玻璃制品的成型就不会受到影响。另外如果析晶程度和晶体类型能够通过调节系统的组成进行控制，则成型后的热处理过程就可以省却了，从而达到节约能源及保护环境的目的。乳浊玻璃就是利用这一特点制备的(参见专利：Borrelli N F.Fast response photosensitive opal glasses.U.S.Patent4,979,975，(1990))，但是这种乳浊玻璃析出的晶体的折射率与母相玻璃的相差较大，容易造成强烈的光散射，因此是不透明的。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透明微晶玻璃的报道。
发明内容
本发明就是针对上述问题提供一种利用玻璃熔体冷却时自发析晶获得透明微晶玻璃的制备方法。这种方法省却了制品成型后的热处理过程，原材料易得而且制备方法简单。
一种自发析晶透明微晶玻璃，其微晶玻璃材料组成为SiO2-Al2O3-P2O5-Na2O-MgO-CaO。具体组成质量百分数为：SiO2：(57.64～58.98)，Al2O3：(4.18～4.22)，P2O5：(7.0～9.31)，Na2O：(18.29～18.48)，MgO：(7.96～10.68)，CaO：(0～3.69)。玻璃熔化温度为1480～1510℃，保温3个小时，将均化的玻璃熔体浇铸在25℃的钢板上，在空气中自然冷却。
本发明的制造方法，利用玻璃熔体冷却过程时自发析晶而获得透明微晶玻璃。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。通过调整系统组成，熔体冷却过程中可以析出NaCaPO4或Na2MgSiO4晶体，而且晶体尺寸小于300nm，在可见光600～780nm范围的透过率大于90％。该微晶玻璃不需要对成型后的玻璃制品再进行热处理的步骤，可以有效节约能源，是一类具有广泛应用前景的实用微晶玻璃新材料。
附图说明
图1是实施例1中透明微晶玻璃的X射线粉末衍射图谱。
图2是实施例2中透明微晶玻璃的X射线粉末衍射图谱。
图3是实施例3中透明微晶玻璃的X射线粉末衍射图谱。
具体实施方式
实施例1：
玻璃组成(wt％)为：
SiO2     Al2O3    P2O5    Na2O     MgO     CaO
58.81    4.19     7.0     18.35    7.96    3.69
以二氧化硅、三氧化二铝、磷酸氢二铵、碳酸钠、氧化镁、碳酸钙为原料，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在25℃的钢板上，在空气中自然冷却即成淡兰色透明微晶玻璃材料。其密度是2.51g·cm-3，室温至300℃之间的热膨胀系数是97.42×10-7/℃，厚度为3.0mm时在650nm波长处的透过率为90％，析出的晶体是NaCaPO4。
实施例2：
玻璃组成(wt％)为：
SiO2     Al2O3    P2O5    Na2O     MgO
58.98    4.22     7.64    18.48    10.68
以二氧化硅、三氧化二铝、磷酸氢二铵、碳酸钠、氧化镁为原料，按上述组分称量、混和均匀，然后在1500℃的电炉中保温3小时，将均化的玻璃熔体浇铸在25℃的钢板上，在空气中自然冷却即成无色透明微晶玻璃材料。其密度是2.48g·cm-3，室温至300℃之间的热膨胀系数是97.53×10-7/℃，厚度为3.0mm时在650nm波长处的透过率为92％，析出的晶体是Na2MgSiO4。
实施例3：
玻璃组成(wt％)为：
SiO2     Al2O3    P2O5    Na2O     MgO
57.64    4.18     9.31    18.29    10.58
以二氧化硅、三氧化二铝、磷酸氢二铵、碳酸钠、氧化镁为原料，按上述组分称量、混和均匀，然后在1480℃的电炉中保温3小时，将均化的玻璃熔体浇铸在25℃的钢板上，在空气中自然冷却即成无色透明微晶玻璃材料。其密度是2.46g·cm-3，室温至300℃之间的热膨胀系数是96.64×10-7/℃，厚度为3.0mm时在650nm波长处的透过率为93％。析出的晶体是Na2MgSiO4。

Claims (1)

1.一种利用玻璃熔体冷却自发析晶获得透明微晶玻璃材料，其特征在于：玻璃材料组成为SiO2-Al2O3-P2O5-Na2O-MgO-CaO，具体组成质量百分比为：SiO2：57.64～58.98，Al2O3：4.18～4.22，P2O5：7.0～9.31，Na2O：18.29～18.48，MgO：7.96～10.68，CaO：0～3.69，按前述配比称取二氧化硅、三氧化二铝、磷酸氢二铵、碳酸钠、氧化镁、碳酸钙为原料，混合制成均匀的配合料，于1480～1510℃熔融保温3小时后，在25℃的钢板上浇铸成型，在空气中自然冷却，析出NaCaPO4或Na2MgSiO2晶体。
CN 201110003480 2011-01-10 2011-01-10 一种利用熔体冷却自发析晶的透明微晶玻璃 Expired - Fee Related CN102173589B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110003480 CN102173589B (zh) 2011-01-10 2011-01-10 一种利用熔体冷却自发析晶的透明微晶玻璃

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110003480 CN102173589B (zh) 2011-01-10 2011-01-10 一种利用熔体冷却自发析晶的透明微晶玻璃

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102173589A CN102173589A (zh) 2011-09-07
CN102173589B true CN102173589B (zh) 2013-01-09

Family

ID=44516887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110003480 Expired - Fee Related CN102173589B (zh) 2011-01-10 2011-01-10 一种利用熔体冷却自发析晶的透明微晶玻璃

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102173589B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103073190B (zh) * 2013-02-21 2014-12-24 山东轻工业学院 一种自发析晶的上转换发光透明微晶玻璃
CN105776873B (zh) * 2016-05-17 2018-06-15 齐鲁工业大学 一种“熔融-冷却”法析晶的高结晶度透明微晶玻璃
CN108821570B (zh) * 2018-07-10 2021-06-08 山东康友光电科技股份有限公司 一种制备表面强化的透明平板玻璃的配方及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1054957A (zh) * 1990-03-17 1991-10-02 中国科学院光电技术研究所 超低膨胀微晶玻璃
CN1785872A (zh) * 2004-12-07 2006-06-14 刘明志 低膨胀透明黑色微晶玻璃及其制备方法
US7071132B2 (en) * 2000-07-07 2006-07-04 Kabushiki Kaisha Ohara Low expansion transparent glass ceramics
CN1847181A (zh) * 2005-03-29 2006-10-18 长兴县昌盛有限公司 一种超低膨胀透明微晶玻璃以及该玻璃的连续压延法生产工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1054957A (zh) * 1990-03-17 1991-10-02 中国科学院光电技术研究所 超低膨胀微晶玻璃
US7071132B2 (en) * 2000-07-07 2006-07-04 Kabushiki Kaisha Ohara Low expansion transparent glass ceramics
CN1785872A (zh) * 2004-12-07 2006-06-14 刘明志 低膨胀透明黑色微晶玻璃及其制备方法
CN1847181A (zh) * 2005-03-29 2006-10-18 长兴县昌盛有限公司 一种超低膨胀透明微晶玻璃以及该玻璃的连续压延法生产工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN102173589A (zh) 2011-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6546276B2 (ja) 高硬度透明結晶質ガラス及びその調製方法
US10562808B2 (en) Highly crystalline lithium aluminium silicate glass-ceramic and its use
US9126859B2 (en) Li2O—Al2O3—SiO2—based crystallized glass
CN109265011A (zh) 一种镁铝硅体系玻璃和高结晶度透明微晶玻璃的制备方法
CN103819089A (zh) 熔融法制备微晶玻璃的工艺及高平整度的微晶玻璃
JP2010116315A (ja) 結晶化ガラス
CN105776873B (zh) 一种“熔融-冷却”法析晶的高结晶度透明微晶玻璃
CN102173589B (zh) 一种利用熔体冷却自发析晶的透明微晶玻璃
CN104961331A (zh) 光学玻璃
CN103253862B (zh) 一种低碱低熔点光学玻璃及其制备方法
CN105948514A (zh) 一种“熔融-冷却”法析晶的高结晶度彩色透明微晶玻璃的制造方法
JP2013063870A (ja) 珪酸塩ガラスの製造方法
CN115490427A (zh) 一种高结晶度锂铝硅透明微晶玻璃及其制备方法
JP2016074598A (ja) 珪酸塩ガラスの製造方法
CN100352782C (zh) 一种含磷锂铝硅玻璃陶瓷及其制备方法
CN103755140A (zh) 用于中膨胀光纤倒像器的高折射率中膨胀芯料玻璃及其制备方法
CN109851218A (zh) 一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃及其制备方法
CN103073190B (zh) 一种自发析晶的上转换发光透明微晶玻璃
CN101844868A (zh) 含钕紫红色微晶玻璃及其制备方法
CN108623154A (zh) 一种表面强化的透明玻璃
JP7031094B2 (ja) Ｌｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系結晶化ガラス及びＬｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系結晶性ガラス
TW202342392A (zh) Li2O-Al2O3-SiO2系結晶化玻璃及其製造方法
JP7052956B1 (ja) Ｌｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系結晶化ガラス及びＬｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系結晶性ガラス
CN109095776A (zh) 熔融法制备微晶玻璃的工艺
CN116375340A (zh) 一种高硼硅玻璃的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130109

Termination date: 20140110