CN1121492A - 微晶玻璃及其生产工艺 - Google Patents

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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0036—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents
    • C03C10/0045—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3 and MgO as main constituents

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Abstract

本发明的微晶玻璃，由二氧化硅56～58％、氧化铝12～14％、氧化硼2.5～3％、氧化镁5～6％、氧化钙5～6％、氧化锌3.5～4％、氧化锂1.7～2％、氧化钠4.2～4.5％、氧化钾2.8～3.1％、氧化锆2％和氟1.9～2％熔炼制成。其工艺方法是将溶制的玻璃溶液用水淬法急冷，制成基料。将基料装入模具中，进行二次结晶热处理。即在720℃分相、在810℃核化、在1050～1040℃晶化，最后在710℃下保持60分钟，消除内应力。用上述工艺可生产出1m2以上的大规格微晶玻璃。

Description

微晶玻璃及其生产工艺
本发明涉及一种装饰用微晶玻璃的配方和生产方法。
目前市售的微晶玻璃，由于没能消除内应力，因此不能生产大块微晶玻璃，超过500mm2以后，会自行炸裂，成品率很低。
本发明的目的，是提供一种可消除微晶玻璃内应力的微晶玻璃配方和生产工艺。
微晶玻璃的配方是：
二氧化硅(S1O2)56～58％，氧化铝(AL2O3)12～14％，氧化硼(B2O3)2.5～3％、氧化镁(MgO)5～6％、氧化钙(CaO)5～6％、氧化锌(ZnO)3.5～4％、氧化锂(L12O)1.7～2％、氧化钠(Na2O)4.2～4.5％、氧化钾(K2O)2.8～3.1％、氧化锆(ZrO2)2％、氟(F)1.9～2％，百分比按重量计。
微晶玻璃生产工艺
一、按上述微晶玻璃配方比例，取微晶玻璃原料，经混合后，用电熔炉在1500℃左右高温下熔制。
二、将玻璃溶液经水淬法急冷，制成碎颗粒，经筛选、烘干后，制成碎玻璃基料。
三、将碎玻璃基料装入设定模具中，进行二次结晶化热处理。其具体工艺是：
1、分相
在温度720℃±10℃下，时间60分钟，使玻璃受控分相。在分相过程中，多种二元系统硅酸盐、氟金云母及网络体外的阳离子进行配位、富集，达到晶前状态。
2、核化
将温度提升到810℃±10℃，即为成核温度，恒温100分钟左右。将分相过程中所产生的多种晶母形成数量巨多的晶核，并通过外延引发周围异相部分迅速结晶。
3、晶化
晶体生长阶段共分二个阶段。第一阶段45分钟左右，温度1050℃±5℃，在此阶段中，多种晶核在溶体中各自形成晶格，晶体进行长大，颗粒间在形成熔体前所夹杂的气泡升浮到表面(研磨时除掉)。第二阶段45分钟左右，温度下调10℃，即1040℃，控制二次新气泡产生，并不影响晶体生长，当晶核生长到须角互相触及时生长停止。
4、结构应力消除
微晶玻璃由多组分氧化物形成。在分相、核化、晶化热处理中后，受体积收缩不同的影响，材料体内形成很大的结构应力，使大规格制品在冷却过程中产生断裂。基于在玻璃分相时，阳离子经过对桥氧负离子争夺，以达自身配位稳定时，使玻璃母体结构迁移，产生晶相变化，而阳离子团及少量异相离子团却趋于稳定状态。无论在此基础上的核化、晶化，变迁点仍旧停留分相线上。本发明的微晶玻璃生产工艺中，在这条相线上在710℃±5℃条件下，进行60分钟热处理，使经过核化、晶化后，玻璃制品体内聚集的结构应力得到释放。
5、退火
为了进一步消除热应力及部分不稳定的残余应力，在560℃恒温下进行45分钟二次退火，冷却后出炉。
采用本发明的配方和生产工艺，可以生产1m2以上的大规格微晶玻璃。微晶玻璃具有耐酸碱盐，表面光洁(折光率可达到95％以上)、不滑、硬度高(硬度高于天然花岗岩、汉白玉)和造价低等优点。可用于装饰地面和墙外体造面等。

Claims (2)

1、微晶玻璃，其特征在于该微晶玻璃由二氧化硅56～58 ％、氧化铝12～14％、氧化硼2.5～3％、氧化镁5～6％、氧化钙5～6％、氧化锌3.5～4％、氧化锂1.7～2％、氧化钠4.2～4.5％、氧化钾2.8～3.1％、氧化锆2％、氟1.9～2％配制成，百分比按重量计。
2、根据权利要求1所述的微晶玻璃，其生产工艺特征是：
A：将二氧化硅56～58％、氧化铝12～14％、氧化硼2.5～3％、氧化镁5～6％、氧化钙5～6％、氧化锌3.5～6％、氧化锂1.7～2％、氧化钠4.2～4.5％、氧化钾2.8～3.1％、氧化锆2％、氟1.9～2％，按制玻璃技术要求混合后，用电熔炉在1500℃左右温度下熔化；
B：将熔化了的玻璃溶液用水淬法急冷，制成碎玻璃颗粒，经筛选、烘干，制成碎玻璃基料；
C：将碎玻璃基料装入设定模具中，升温至720℃±10℃，约60分钟，使玻璃受控分相，再将温度提升到810℃±10℃，恒温100分钟左右，进行核化，然后将温度提高到1050℃±5℃，约45分钟，再将温度下调到1040℃，约45分左右，完成晶化，再将温度下调到710℃±5℃，约60分钟左右，消除应力，最后调到560℃恒温，约45分钟左右，进行二次退火，冷却后出炉，即为成晶。
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