CN105837046B - 一种玻璃陶瓷及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保节能玻璃陶瓷及其制备方法，涉及玻璃陶瓷技术领域，主要由碎玻璃、贝壳粉、煤渣、铈硅石粉、陶粒粉、氧化锶、磷酸钙、焦炭粉、石墨烯、云母粉、聚丙烯酸铵、氧化银、氧化锌、硝石粉、氟硅酸钠、石膏纤维制成。本发明的玻璃陶瓷具有良好的耐腐蚀性、抗热冲击性、耐磨性以及抗热老化性，以碎玻璃、贝壳粉、煤渣等为主要原料，大大的缓解了几种固体废料对环境的污染，降低了玻璃陶瓷的生产成本，石墨烯等原料则提高了玻璃陶瓷的力学性能，延长了其使用寿命。

Description

一种玻璃陶瓷及其制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃陶瓷技术领域，更具体地说是一种环保节能玻璃陶瓷及其制备方法。
背景技术
玻璃陶瓷，又称微晶玻璃，传统的玻璃陶瓷制造方法是经过高温熔化、成型和热处理得到的一种晶相与玻璃相结合的复合材料。玻璃陶瓷具有机械强度高，热膨胀性能可调，耐热冲击，耐化学腐蚀，低介电损耗等优越的性能。在生物医药领域中，生物陶瓷经常被用于制造牙科材料、人工骨关节及骨头结合剂的填料等。然而，现有的玻璃陶瓷生产成本高，强度也不理想。
煤渣，工业固体废物的一种，火力发电厂、工业和民用锅炉及其他设备燃煤排出的废渣，又称炉渣。主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁等。煤渣的堆放不仅占用的大量的空间，还对环境产生了污染。
发明内容
本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供一种环保节能玻璃陶瓷及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种环保节能玻璃陶瓷，由以下重量份原料制成：碎玻璃20-25、贝壳粉6-8、煤渣5-7、铈硅石粉2-4、陶粒粉4-6、氧化锶2-4、磷酸钙1-3、焦炭粉3-5、石墨烯6-8、云母粉7-9、聚丙烯酸铵1-3、氧化银3-5、氧化锌4-6、硝石粉2-4、氟硅酸钠1-3、石膏纤维3-5。
一种环保节能玻璃陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份称取各原料；
（2）将称量后的原料用玛瑙球磨罐球磨，球磨介质为无水乙醇，球磨后烘干过筛；
（3）将球磨后的原料放入翻转混料机，混合7-9小时，然后将混合均匀的原料在1450-1510℃的高温下熔融3-4小时；
（4）将步骤（3）中熔融均匀的玻璃液体快速倒入470-520℃预热的金属模具中，冷却成型，然后放入已加热至470-520℃的退火炉中进行去应力退火，得到玻璃片；
（5）将步骤（4）的玻璃片在550-620℃下保温2-3小时，然后缓慢升温到750-820℃并保温3-4小时，冷却后即得。
本发明的优点在于：
本发明的玻璃陶瓷具有良好的耐腐蚀性、抗热冲击性、耐磨性以及抗热老化性，以碎玻璃、贝壳粉、煤渣等为主要原料，大大的缓解了几种固体废料对环境的污染，降低了玻璃陶瓷的生产成本，石墨烯等原料则提高了玻璃陶瓷的力学性能，延长了其使用寿命。
具体实施方式
实施例1，一种环保节能玻璃陶瓷，由以下重量（kg）原料制成：碎玻璃20、贝壳粉6、煤渣5、铈硅石粉2、陶粒粉4、氧化锶2、磷酸钙1、焦炭粉3、石墨烯6、云母粉7、聚丙烯酸铵1、氧化银3、氧化锌4、硝石粉2、氟硅酸钠1、石膏纤维3。
一种环保节能玻璃陶瓷的制备方法，,包括以下步骤：
（1）按重量份称取各原料；
（2）将称量后的原料用玛瑙球磨罐球磨，球磨介质为无水乙醇，球磨后烘干过筛；
（3）将球磨后的原料放入翻转混料机，混合7小时，然后将混合均匀的原料在1450℃的高温下熔融3小时；
（4）将步骤（3）中熔融均匀的玻璃液体快速倒入470℃预热的金属模具中，冷却成型，然后放入已加热至470℃的退火炉中进行去应力退火，得到玻璃片；
（5）将步骤（4）的玻璃片在550℃下保温2小时，然后缓慢升温到750℃并保温3小时，冷却后即得。
实施例2，一种环保节能玻璃陶瓷，由以下重量（kg）原料制成：碎玻璃22、贝壳粉7、煤渣6、铈硅石粉3、陶粒粉5、氧化锶3、磷酸钙2、焦炭粉4、石墨烯7、云母粉8、聚丙烯酸铵2、氧化银4、氧化锌5、硝石粉3、氟硅酸钠2、石膏纤维4。
一种环保节能玻璃陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份称取各原料；
（2）将称量后的原料用玛瑙球磨罐球磨，球磨介质为无水乙醇，球磨后烘干过筛；
（3）将球磨后的原料放入翻转混料机，混合8小时，然后将混合均匀的原料在1480℃的高温下熔融3.5小时；
（4）将步骤（3）中熔融均匀的玻璃液体快速倒入500℃预热的金属模具中，冷却成型，然后放入已加热至500℃的退火炉中进行去应力退火，得到玻璃片；
（5）将步骤（4）的玻璃片在590℃下保温2.5小时，然后缓慢升温到790℃并保温3.5小时，冷却后即得。
实施例3，一种环保节能玻璃陶瓷，由以下重量（kg）原料制成：碎玻璃25、贝壳粉8、煤渣7、铈硅石粉4、陶粒粉6、氧化锶4、磷酸钙3、焦炭粉5、石墨烯8、云母粉9、聚丙烯酸铵3、氧化银5、氧化锌6、硝石粉4、氟硅酸钠3、石膏纤维5。
一种环保节能玻璃陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份称取各原料；
（2）将称量后的原料用玛瑙球磨罐球磨，球磨介质为无水乙醇，球磨后烘干过筛；
（3）将球磨后的原料放入翻转混料机，混合9小时，然后将混合均匀的原料在1510℃的高温下熔融4小时；
（4）将步骤（3）中熔融均匀的玻璃液体快速倒入520℃预热的金属模具中，冷却成型，然后放入已加热至520℃的退火炉中进行去应力退火，得到玻璃片；
（5）将步骤（4）的玻璃片在620℃下保温3小时，然后缓慢升温到820℃并保温4小时，冷却后即得。
上述实施例1-3制得的玻璃陶瓷的主要性能检测结果如下：
表1 实施例1-3制得的玻璃陶瓷的主要性能检测结果
序号 抗弯强度(MPa) 抗冲击韧性(KJ/㎡)
实施例1 76.2 2.01
实施例2 76.6 2.03
实施例3 76.1 1.98

Claims (2)

1.一种玻璃陶瓷，其特征在于：由以下重量份原料制成：碎玻璃20-25、贝壳粉6-8、煤渣5-7、铈硅石粉2-4、陶粒粉4-6、氧化锶2-4、磷酸钙1-3、焦炭粉3-5、石墨烯6-8、云母粉7-9、聚丙烯酸铵1-3、氧化银3-5、氧化锌4-6、硝石粉2-4、氟硅酸钠1-3、石膏纤维3-5。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）按重量份称取各原料；
（2）将称量后的原料用玛瑙球磨罐球磨，球磨介质为无水乙醇，球磨后烘干过筛；
（3）将球磨后的原料放入翻转混料机，混合7-9小时，然后将混合均匀的原料在1450-1510℃的高温下熔融3-4小时；
（4）将步骤（3）中熔融均匀的玻璃液体快速倒入470-520℃预热的金属模具中，冷却成型，然后放入已加热至470-520℃的退火炉中进行去应力退火，得到玻璃片；
（5）将步骤（4）的玻璃片在550-620℃下保温2-3小时，然后缓慢升温到750-820℃并保温3-4小时，冷却后即得。
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