CN106746512A - 一种微晶玻璃基体成型的装置和利用该装置成型的方法 - Google Patents

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孙辉
马冬阳
陈士朝
边妙莲
薛逊
吴道洪
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Abstract

本发明公开了一种微晶玻璃基体成型的装置和利用该装置成型的方法，其中该装置主要由不锈钢模具、振动台及双层不锈钢压板组成，通过采取本发明的技术方案，可制备出成分均匀、结构致密的微晶玻璃基体。

Description

一种微晶玻璃基体成型的装置和利用该装置成型的方法
技术领域
本发明涉及一种微晶玻璃基体成型的装置和利用该装置成型的方法，属于微晶玻璃制备过程成型技术领域。
背景技术
近年来，微晶玻璃由于其较玻璃和陶瓷更具优良的理化性能，越来越受到建材行业的青睐，许多高校和企业也纷纷涉足该领域，形成了诸多微晶玻璃生产工艺和生产线。微晶玻璃样品一般要求成分均匀、结构致密，这与生产过程中的成型工艺密切相关。
微晶玻璃基体指的是微晶玻璃的基础玻璃。目前，微晶玻璃基体成型方法有压延法和压制成型两种，压延法通过对辊挤压的方式将微晶玻璃熔体内部的气泡排出，形成较为致密的结构。而压制成型法则是将模具内的高温微晶玻璃熔体或水淬后的基础玻璃颗粒体机械压制成型的一种方法，以上两种成型过程均需借助外力。生产微晶玻璃的工艺主要有熔融法和烧结法，熔融法采用上述压延法成型工艺。而熔融法则采用上述压制成型工艺，通过将水淬后的微小颗粒体置于模具内压制成型，而后经过核化和晶化过程处理制成微晶玻璃成品。
本发明的微晶玻璃制备主要包括两个过程：一是微晶玻璃基体成型，形成微晶玻璃的基础玻璃；二是微晶玻璃的基础玻璃经过核化、晶化，形成微晶玻璃产品。
微晶玻璃生产过程需在高温下生成熔融态基础玻璃熔体，该熔体往往存在搅拌不足，成分均匀性较差，特别是对于烧结法制备微晶玻璃工艺，后期晶化过程熔体成分均匀性差且气孔多。
为解决上述问题，需要提出一种促进微晶玻璃基体成分均匀和结构致密的成型装置和利用该装置成型的方法。
发明内容
基于微晶玻璃制备过程中存在的微晶玻璃基体成型过程容易造成成分不均、气孔较多的问题，本发明提出了一种微晶玻璃基体成型的装置和利用该装置成型的方法。
根据本发明，提供一种微晶玻璃基体成型的装置，该装置主要由不锈钢模具、振动台及双层不锈钢压板组成。不锈钢模具内盛装有高温微晶玻璃熔体，是微晶玻璃基体成型的主要设备。振动台位于不锈钢模具下方，两者之间通过一定的不锈钢夹具实现固定连接。双层不锈钢压板位于高温微晶玻璃熔体上方，实现对高温微晶玻璃熔体的压制成型。双层不锈钢压板上方连接有吊耳，可将双层不锈钢压板放置于模具中或从其中取出。
根据本发明，提供一种微晶玻璃基体成型的方法，该方法主要包括以下步骤：
(1)制备高温微晶玻璃熔体：加热制备高温微晶玻璃熔体使其粘度范围为5～20Pa·s，温度为粘度范围5～20Pa·s对应的温度范围，优选使其粘度范围为8～12Pa·s，温度为8～12Pa·s对应的温度范围。
(2)将不锈钢模具预先加热至低于高温微晶玻璃熔体温度0～300℃，优选为50～200℃，且模具温度不高于1350℃。
(3)将上述高温微晶玻璃熔体注入不锈钢模具中，振动台振动，其中振动频率为50～100次/分钟，优选为60～80次/分钟；振幅为0.8～1.6mm，优选为1.0～1.2mm。振动时间为2～3分钟。
(4)将上述高温微晶玻璃熔体降温至粘度范围103～106.6Pa·s对应的温度范围，将双层不锈钢压板置于上述高温微晶玻璃熔体上。振动台再次振动，其中振动频率为80～160次/分钟，优选为100～120次/分钟；振幅为0.5～1.5mm，优选为0.8～1.0mm。振动时间为1～3分钟。
(5)将不锈钢压板取出，微晶玻璃基体成型。
通过采取上述技术方案，可制备出成分均匀、结构致密的微晶玻璃基体，其有益效果包括：
(1)通过振动台的振动作用带动不锈钢模具的振动，促进高温微晶玻璃熔体运动，由于微晶玻璃熔体与气泡之间密度差异较大，熔体向下运动并迫使气泡向上运动而排出，既能够促进成分均匀，又能够促使熔体结构致密。
(2)采用双层不锈钢压板压制成型取代传统机械压制成型方式，巧妙的利用振动台的振动作用，使玻璃基体或微晶玻璃基体受压更加均衡，内部应力分布均匀，强化了微晶玻璃制品的理化性能。
附图说明
图1为一种微晶玻璃基体成型的装置示意图。
附图标记说明
1 振动台
2 不锈钢模具
3 双层不锈钢压板
4 高温微晶玻璃熔体
5 不锈钢夹具
6 吊耳
具体实施方式
为充分公开的目的，以下将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明涉及一种微晶玻璃基体成型的装置，该装置主要由振动台(1)、不锈钢模具(2)、双层不锈钢压板(3)及高温微晶玻璃熔体(4)组成。振动台(1)位于不锈钢模具(2)下方，两者之间通过一定的不锈钢夹具(5)实现固定连接。不锈钢模具(2)内盛装有高温微晶玻璃熔体(4)，是微晶玻璃成型的主要设备。双层不锈钢压板(3)位于高温微晶玻璃熔体(4)上方，实现对高温微晶玻璃熔体(4)的压制成型。双层不锈钢压板(3)上方连接有吊耳(6)，可将双层不锈钢压板(3)放置于不锈钢模具(2)中或从不锈钢模具(2)中取出。
实施例1
本实施例中具体公开了一种微晶玻璃基体成型的方法，该方法主要包括以下步骤：
(1)制备高温微晶玻璃熔体4，使其粘度范围为5～20Pa·s，温度为粘度范围5～20Pa·s对应的温度范围；
(2)将不锈钢模具2预先加热至低于高温微晶玻璃熔体4温度0～300℃，且模具温度不高于1350℃；
(3)将上述高温微晶玻璃熔体4注入不锈钢模具2中，振动台1频率为50～100次/分钟；振幅为0.8～1.6mm。振动时间为2～3分钟。振动台1为电磁振动台；
(4)将上述高温微晶玻璃熔体4降温使其粘度范围处于103～106.6Pa·s，将双层不锈钢压板3置于上述高温微晶玻璃熔体4上。振动台频率为80～160次/分钟；振幅为0.5～1.5mm。振动时间为1～3分钟；
(5)将双层不锈钢压板3取出，微晶玻璃基体成型。
实施例2
本实施例中具体公开了一种微晶玻璃基体成型的方法，该方法主要包括以下步骤：
(1)制备高温微晶玻璃熔体4，使其粘度范围为5～20Pa·s，温度为粘度范围5～20Pa·s对应的温度范围；
(2)将不锈钢模具2预先加热至低于高温微晶玻璃熔体4温度50～200℃，且模具温度不高于1350℃；
(3)将上述高温微晶玻璃熔体4注入不锈钢模具2中，振动台1频率为60～80次/分钟；振幅为1.0～1.2mm。振动时间为2～3分钟。振动台1为液压振动台；
(4)将上述高温微晶玻璃熔体4降温使其粘度范围处于103～106.6Pa·s，将双层不锈钢压板3置于上述高温微晶玻璃熔体4上。振动台1频率为100～120次/分钟；振幅为0.8～1.0mm。振动时间为1～3分钟；
(5)将双层不锈钢压板3取出，微晶玻璃基体成型。
实施例3
本实施例中具体公开了一种微晶玻璃基体成型的方法，该方法主要包括以下步骤：
(1)制备高温微晶玻璃熔体4，使其粘度范围为10～15Pa·s，温度为粘度范围10～15Pa·s对应的温度范围；
(2)将不锈钢模具2预先加热至低于高温微晶玻璃熔体温度100～150℃，且模具温度不高于1350℃；
(3)将上述高温微晶玻璃熔体4注入不锈钢模具2中，振动台1频率为70次/分钟；振幅为1.1mm。振动时间为2.5分钟。振动台1为电磁振动台或液压振动台，还可以是除此以外的其它振动台；
(4)将上述高温微晶玻璃熔体4降温使其粘度范围处于103～106.6Pa·s，将双层不锈钢压板3置于上述高温微晶玻璃熔体4上。振动台1频率为110次/分钟；振幅为0.9mm。振动时间为2分钟；
(5)将双层不锈钢压板3取出，微晶玻璃基体成型。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种微晶玻璃基体成型的装置，其特征在于，包括：
不锈钢模具，所述不锈钢模具用于盛装微晶玻璃熔体；
振动台，所述振动台位于所述不锈钢模具下方，所述振动台和所述不锈钢模具固定连接；
双层不锈钢压板，所述双层不锈钢压板上方连接有吊耳，所述吊耳用于将所述双层不锈钢压板放置于所述不锈钢模具中或从所述不锈钢模具取出。
2.如权利要求1中所述的微晶玻璃基体成型的装置，其特征在于，所述振动台与所述不锈钢模具之间通过不锈钢夹具固定连接。
3.如权利要求1中所述的微晶玻璃基体成型的装置，其中所述振动台为电磁振动台或液压振动台。
4.一种采用权利要求1-3中任一项所述装置进行微晶玻璃基体成型的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)加热制备高温微晶玻璃熔体使其粘度范围为5～20Pa·s；
(2)将所述不锈钢模具预先加热至使其低于所述高温微晶玻璃熔体温度0～300℃且所述模具温度不高于1350℃；
(3)将步骤(1)中所述高温微晶玻璃熔体注入所述不锈钢模具中，所述振动台振动；
(4)将步骤(2)中所述高温微晶玻璃熔体降温使其粘度范围处于103～106.6Pa·s，将所述双层不锈钢压板置于步骤(3)中所述高温微晶玻璃熔体上，所述振动台再次振动；
(5)将所述不锈钢压板取出，微晶玻璃基体成型。
5.如权利要求4所述的微晶玻璃基体成型的方法，其中所述步骤(2)将不锈钢模具预先加热至低于高温微晶玻璃熔体温度50～200℃。
6.如权利要求4所述的微晶玻璃基体成型的方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述振动台频率为50～100次/分钟。
7.如权利要求4所述的微晶玻璃基体成型的方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述振幅为0.5～1.5mm。
8.如权利要求4所述的微晶玻璃基体成型的方法，其特征在于，所述步骤(4)中所述振动台频率为80～160次/分钟。
9.如权利要求4所述的微晶玻璃基体成型的方法，其特征在于，所述步骤(4)中所述振动台振幅为0.5～1.5mm。
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