CN103833226B - 一种微晶玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于玻璃生产领域，公开了一种微晶玻璃及其制备方法。该微晶玻璃由包含以下重量份的组分制成：70-80份二氧化硅、15-20份硼酸、5-10份氢氧化钠、2-5份成核剂、1-3份三氧化二镧、5-10份碳酸钙和1-3份硝酸钠。各成分经过充分混合后，置于坩埚内，加热，保温3h，得到玻璃液，再经成形、退火，得到微晶玻璃。本发明制得的玻璃具有较低的转变温度。
Description
技术领域
本发明属于玻璃生产领域，尤其涉及一种微晶玻璃及其制备方法。
背景技术
玻璃按其主要成分可分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃，其主要成分为SiO2，SiO2被广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业。
随着对玻璃应用的逐渐增加，对具有不同性能的玻璃的研究也逐渐成为人们研究的焦点，特别是通过改变玻璃的组成，而使玻璃具有不同的性能。二氧化锆具有优良的热稳定性和化学稳定性，具有高熔点、高沸点、导热系数小、硬度大、耐磨性好、常温下为绝缘体、折射率高的特点，但是由于二氧化锆有着很高的熔点，所以限制其在玻璃领域的应用。
发明内容
本发明目的在于提供了一种微晶玻璃及其制备方法，制得玻璃的具有较低的转变温度，且将二氧化锆这种具有良好硬度、折射率和耐磨性的成核剂引入了玻璃体系中，使玻璃的各方面的性能得到了改善。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种微晶玻璃，主要由包含以下重量份的组分制成:
二氧化硅70-80份，
硼酸15-20份，
氢氧化钠5-10份，
成核剂2-5份，
三氧化二镧1-3份，
碳酸钙5-10份，
硝酸钠1-3份。
所述成核剂为纳米二氧化锆。
所述纳米二氧化锆的直径为10-20纳米。
一种微晶玻璃的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）称取70-80重量份二氧化硅、15-20重量份硼酸、5-10重量份氢氧化钠、2-5重量份成核剂、1-3重量份三氧化二镧、5-10重量份碳酸钙和1-3重量份硝酸钠；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热，保温3h，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在900℃下进行退火处理，得到微晶玻璃。
所述步骤（2）中加热温度为1750℃。
有益效果：
本发明采用二氧化锆作为成核剂，从成核剂的角度来改善了玻璃各方面的性能，但是由于二氧化锆其本身的熔点高等特点，难以在熔融体系中加以应用，因此，为了解决这个问题本专利加入了三氧化二镧（La2O3），这种稀土氧化物的添加能有效降低玻璃的转变温度，从而能够在保持玻璃具有良好透明性和坚硬度的同时，使制备过程更加节能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
（1）称取70Kg二氧化硅、15Kg硼酸、5Kg氢氧化钠、4Kg直径为10纳米二氧化锆、3KgLa2O3、5Kg碳酸钙和1Kg硝酸钠；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热，保温3h，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在900℃下进行退火处理，得到微晶玻璃。
测得加入La2O3后的转化温度比没加La2O3时，要减少82℃；用维氏硬度剂测得硬度为634。
实施例2
（1）称取75Kg二氧化硅、20Kg硼酸、10Kg氢氧化钠、2Kg直径为20纳米二氧化锆、2KgLa2O3、10Kg碳酸钙和2Kg硝酸钠；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热，保温3h，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在900℃下进行退火处理，得到微晶玻璃。
测得加入La2O3后的转化温度比没加La2O3时，要减少57℃；用维氏硬度剂测得硬度为589。
实施例3
（1）称取80Kg二氧化硅、17Kg硼酸、7Kg氢氧化钠、5Kg直径为10纳米二氧化锆、1KgLa2O3、7Kg碳酸钙和3Kg硝酸钠；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热，保温3h，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在900℃下进行退火处理，得到微晶玻璃。
测得加入La2O3后的转化温度比没加La2O3时，要减少64℃；用维氏硬度剂测得硬度为674。
Claims (1)
1.一种微晶玻璃，其特征在于，主要由包含以下重量份的组分制成:
二氧化硅70-80份，
硼酸15-20份，
氢氧化钠5-10份，
成核剂2-5份，
三氧化二镧1-3份，
碳酸钙5-10份，
硝酸钠1-3份；
所述成核剂为纳米二氧化锆；
所述纳米二氧化锆的直径为10-20纳米；
所述的一种微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤：
（1）称取70-80重量份二氧化硅、15-20重量份硼酸、5-10重量份氢氧化钠、2-5重量份成核剂、1-3重量份三氧化二镧、5-10重量份碳酸钙和1-3重量份硝酸钠；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热，保温3h，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在900℃下进行退火处理，得到微晶玻璃；
步骤（2）中所述加热温度为1750℃。
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| CN101139170A (zh) * | 2007-08-02 | 2008-03-12 | 哈尔滨工业大学 | 以ZrO2为增强相的二硅酸锂微晶玻璃复合材料及其制备方法 |
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