CN107162428A - 一种微晶玻璃及其制备方法 - Google Patents

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戴宇轩
沈天宇
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李雪琦
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Abstract

本发明公开了一种微晶玻璃及其制备方法，微晶玻璃包括以下组分：玻璃粉、丙烯酸异辛酯、氧化锌、磷酸三丁酯、羊毛脂和硼酸镁；制备方法为先将玻璃粉、丙烯酸异辛酯、氧化锌、磷酸三丁酯、羊毛脂和硼酸镁混合均匀后加热熔融，得到熔融液，然后在模具中成型，形成玻璃，再将玻璃在熔融的硝酸钠中浸润后清洗干净；然后将玻璃放置于晶化炉中在真空条件下进行晶华，得到晶华后的玻璃，退后经过退火后打磨抛光，得到微晶玻璃。本发明提供的微晶玻璃具有良好的性能，其中莫氏硬度达到了7以上，抗压强度达到了589MPa以上，耐磨性达到了0.043g/cm2以下，耐酸性与耐碱性均达到了0.03%以下，具有良好的抗压、耐磨、耐酸碱性能。

Description

一种微晶玻璃及其制备方法
技术领域
本发明属于玻璃制备技术领域，具体涉及一种微晶玻璃及其制备方法。
背景技术
高耐磨、耐酸碱侵蚀、耐冲击的建筑材料现在普遍采用的是铸石，铸石是一种经加工而成的硅酸盐结晶材料。但是，目前铸石主要是利用玄武岩或者辉绿岩熔化浇铸而成的，需要开采玄武岩矿或辉绿岩矿，破坏周边环境。微晶玻璃又称微晶玉石或陶瓷玻璃，是综合玻璃，是一种外国刚刚开发的新型的建筑材料，它的学名叫做玻璃水晶。微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同。它具有玻璃和陶瓷的双重特性，普通玻璃内部的原子排列是没有规则的，这也是玻璃易碎的原因之一，而微晶玻璃像陶瓷一样，由晶体组成，也就是说，它的原子排列是有规律的。所以，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强，其组成包括硅酸盐。
微晶玻璃由于具有多种优良性能，如机械强度高、耐磨耐腐蚀、抗氧化性好、电学性能优良、膨胀系数可调、热稳定性好等，但是随着应用领域的不断扩展，对于微晶玻璃的机械强度以及耐酸碱性能等特性提出了更高的要求，因此就需要不断研究开发具有更好性能的微晶玻璃。
发明内容
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种微晶玻璃及其制备方法，提升微晶玻璃的抗压、耐磨以及耐酸碱性能。
本发明的技术方案如下：
一种微晶玻璃，以重量份计包括以下组分：玻璃粉30-40份、丙烯酸异辛酯2-5份、氧化锌2-3份、磷酸三丁酯2-4份、羊毛脂1-3份和硼酸镁1-3份。
进一步，所述的微晶玻璃的制备方法，包括如下制备步骤：
步骤一，将玻璃粉、丙烯酸异辛酯、氧化锌、磷酸三丁酯、羊毛脂和硼酸镁混合均匀后加热熔融，得到熔融液；
步骤二，将熔融液在模具中成型，形成玻璃；
步骤三，将步骤二得到的玻璃在熔融的硝酸钠中浸润3-5分钟，取出后清洗干净；
步骤四，将步骤三得到的玻璃放置于晶化炉中在真空条件下进行晶华，得到晶华后的玻璃；步骤五，将晶华后的玻璃退火后打磨抛光，得到微晶玻璃。
进一步，所述的微晶玻璃的制备方法，步骤三中清洗干净为使用去离子水清洗。
进一步，所述的微晶玻璃的制备方法，步骤四中真空条件的真空度为0.01-0.05MPa。
进一步，所述的微晶玻璃的制备方法，步骤四中晶华的温度为900-1000℃。
进一步，所述的微晶玻璃的制备方法，步骤五中退火温度为400-500℃。
本发明提供的微晶玻璃具有良好的性能，其中莫氏硬度达到了7以上，抗压强度达到了589MPa以上，耐磨性达到了0.043g/cm2以下，耐酸性与耐碱性均达到了0.03％以下，具有良好的抗压、耐磨、耐酸碱性能。
具体实施方式：
实施例1
一种微晶玻璃，以重量份计包括以下组分：玻璃粉30份、丙烯酸异辛酯2份、氧化锌2份、磷酸三丁酯2份、羊毛脂1份和硼酸镁1份。
以上所述的微晶玻璃的制备方法，包括如下制备步骤：
步骤一，将玻璃粉、丙烯酸异辛酯、氧化锌、磷酸三丁酯、羊毛脂和硼酸镁混合均匀后加热熔融，得到熔融液；
步骤二，将熔融液在模具中成型，形成玻璃；
步骤三，将步骤二得到的玻璃在熔融的硝酸钠中浸润3分钟，取出后使用去离子水清洗干净；
步骤四，将步骤三得到的玻璃放置于晶化炉中在真空度为0.01MPa的真空条件下进行晶华，晶华的温度为900℃，得到晶华后的玻璃；
步骤五，将晶华后的玻璃退火后打磨抛光，退火温度为400℃，得到微晶玻璃。
实施例2
一种微晶玻璃，以重量份计包括以下组分：玻璃粉32份、丙烯酸异辛酯3份、氧化锌2份、磷酸三丁酯2份、羊毛脂2份和硼酸镁1份。
以上所述的微晶玻璃的制备方法，包括如下制备步骤：
步骤一，将以重量份计的玻璃粉、丙烯酸异辛酯、氧化锌、磷酸三丁酯、羊毛脂和硼酸镁混合均匀后加热熔融，得到熔融液；
步骤二，将熔融液在模具中成型，形成玻璃；
步骤三，将步骤二得到的玻璃在熔融的硝酸钠中浸润4分钟，取出后使用去离子水清洗干净；
步骤四，将步骤三得到的玻璃放置于晶化炉中在真空度为0.02MPa的真空条件下进行晶华，晶华的温度为950℃，得到晶华后的玻璃；
步骤五，将晶华后的玻璃退火后打磨抛光，退火温度为420℃，得到微晶玻璃。
实施例3
一种微晶玻璃，以重量份计包括以下组分：玻璃粉36份、丙烯酸异辛酯4份、氧化锌3份、磷酸三丁酯3份、羊毛脂2份和硼酸镁2份。
以上所述的微晶玻璃的制备方法，包括如下制备步骤：
步骤一，将以重量份计的玻璃粉、丙烯酸异辛酯、氧化锌、磷酸三丁酯、羊毛脂和硼酸镁混合均匀后加热熔融，得到熔融液；
步骤二，将熔融液在模具中成型，形成玻璃；
步骤三，将步骤二得到的玻璃在熔融的硝酸钠中浸润4分钟，取出后使用去离子水清洗干净；
步骤四，将步骤三得到的玻璃放置于晶化炉中在真空度为0.03MPa的真空条件下进行晶华，晶华的温度为970℃，得到晶华后的玻璃；
步骤五，将晶华后的玻璃退火后打磨抛光，退火温度为480℃，得到微晶玻璃。
实施例4
一种微晶玻璃，以重量份计包括以下组分：玻璃粉40份、丙烯酸异辛酯5份、氧化锌3份、磷酸三丁酯4份、羊毛脂3份和硼酸镁3份。
以上所述的微晶玻璃的制备方法，包括如下制备步骤：
步骤一，将以重量份计的玻璃粉、丙烯酸异辛酯、氧化锌、磷酸三丁酯、羊毛脂和硼酸镁混合均匀后加热熔融，得到熔融液；
步骤二，将熔融液在模具中成型，形成玻璃；
步骤三，将步骤二得到的玻璃在熔融的硝酸钠中浸润5分钟，取出后使用去离子水清洗干净；
步骤四，将步骤三得到的玻璃放置于晶化炉中在真空度为0.05MPa的真空条件下进行晶华，晶华的温度为1000℃，得到晶华后的玻璃；
步骤五，将晶华后的玻璃退火后打磨抛光，退火温度为500℃，得到微晶玻璃。
对以上实施例制备得到的微晶玻璃进行性能测定，其中耐酸性采用体积浓度为2％的硫酸，耐碱性采用体积浓度为2％的氢氧化钠进行测试，结果见下表：
项目 莫氏硬度 抗压强度(MPa) 耐磨性(g/cm2) 耐酸性(％) 耐碱性(％)
实施例1 7 589 0.043 0.03 0.03
实施例2 8 593 0.041 0.02 0.03
实施例3 8 612 0.042 0.02 0.02
实施例4 8 608 0.042 0.02 0.03
从以上结果可以看出，本发明提供的微晶玻璃具有良好的性能，其中莫氏硬度达到了7以上，抗压强度达到了589MPa以上，耐磨性达到了0.043g/cm2以下，耐酸性与耐碱性均达到了0.03％以下，具有良好的抗压、耐磨、耐酸碱性能。

Claims (6)

1.一种微晶玻璃，其特征在于，以重量份计包括以下组分：玻璃粉30-40份、丙烯酸异辛酯2-5份、氧化锌2-3份、磷酸三丁酯2-4份、羊毛脂1-3份和硼酸镁1-3份。
2.权利要求1所述的微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
步骤一，将玻璃粉、丙烯酸异辛酯、氧化锌、磷酸三丁酯、羊毛脂和硼酸镁混合均匀后加热熔融，得到熔融液；
步骤二，将熔融液在模具中成型，形成玻璃；
步骤三，将步骤二得到的玻璃在熔融的硝酸钠中浸润3-5分钟，取出后清洗干净；
步骤四，将步骤三得到的玻璃放置于晶化炉中在真空条件下进行晶华，得到晶华后的玻璃；
步骤五，将晶华后的玻璃退火后打磨抛光，得到微晶玻璃。
3.根据权利要求2所述的微晶玻璃的制备方法，其特征在于，步骤三中清洗干净为使用去离子水清洗。
4.根据权利要求2所述的微晶玻璃的制备方法，其特征在于，步骤四中真空条件的真空度为0.01-0.05MPa。
5.根据权利要求2所述的微晶玻璃的制备方法，其特征在于，步骤四中晶华的温度为900-1000℃。
6.根据权利要求2所述的微晶玻璃的制备方法，其特征在于，步骤五中退火温度为400-500℃。
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