CN114195390B - 一种黑色微晶玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种黑色微晶玻璃及其制备方法，其化学组成按质量百分比计为SiO2 55‑65％,Al2O3 2‑5％,CaO 10‑15％,MgO 0.2‑2％，Na2O 6‑10％，K2O 5‑10％，Ce2O3 0.1‑1％,F 3‑8％，MnO2 1‑4％，Cr2O3 1‑3％，NiO 1‑3％，CuO 0.5‑2％，Co2O3 0.1‑2％。本发明的黑色微晶玻璃不含氧化铁，颜色柔和，通体纯黑，成本低，理化性能优于天然及目前的人造石材，适合压延成型。
Description
技术领域
本发明涉及微晶玻璃技术领域，尤其涉及一种黑色微晶玻璃及其制备方法。
背景技术
微晶玻璃是当今世界方兴未艾的新型无机材料。是玻璃家庭中的新秀。它的学名叫做玻璃陶瓷，也叫微晶石。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。而微晶玻璃是通过将玻璃进行一定的热处理，使内部析出均匀的晶相，从而比陶瓷光亮，比玻璃强度高。它的硬度可制得比钢还硬，如果用一根微晶玻璃管当榔头，可以把钉子敲进木头里，玻璃管却丝毫无损。它也几乎受热不涨，遇冷不缩，将微晶玻璃杯放在冰块上，再倒入沸水中，玻璃杯依然无漾，用他做的刀具，能够削铁如泥，用它做导弹头的外罩，能够抵得住高速飞行产生的高温，它也是一种绿色环保装饰材料，具有板面平整洁净，色调均匀一致，文理清晰雅致，光泽柔和晶莹，色彩绚丽璀璨，不吸水防污染，耐酸碱抗老化，绿色环保，无放射线毒害的优良物质，是当今世界高档，豪华装饰材料的代表，广泛用于宾馆，商场，写字楼，地铁站，飞机场，别墅等高端建筑的内外墙面，地面，柱面及台面的装饰装修。根据微晶玻璃的组成结构不同，它在建筑，军工，生物科学等多方面都有应用，应用前景广阔。
现有的黑色微晶玻璃均采用氧化铁作为着色剂进行制备，如公开号为CN103641320A、专利名称为一种黑色微晶玻璃色剂及黑色微晶玻璃的中国专利，以及公开号为CN102206045A、专利名称为黑色微晶玻璃及其制造方法的中国专利，公开号为CN103496851 B、专利名称为黑色微晶玻璃板材及其生产方法的中国专利等等中所报道，采用氧化铁作为着色剂制得的黑色微晶玻璃存在强度不高、耐酸碱的化学性能差等缺点。
现有技术中黑色微晶玻璃的制备还存在诸多难题，比如：各原材料配合后对晶核的形成产生影响，使微晶玻璃的抗弯抗压性能低；制备的微晶玻璃因着色剂的选择不当着色氧化物的发色达不到理想的效果，有时甚至发不出颜色。
发明内容
本发明的目的在于提供一种黑色微晶玻璃制备方法及应用，在国内现有技术的基础上进行改进，通过对原材料的筛选及工艺的改进，不采用氧化铁作为着色剂制备出颜色柔和，通体纯黑，成本低，理化性能优，适合压延成型的黑色微晶玻璃。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种黑色微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤：
1)准备原料，按质量百分比称量原料，SiO2 55-65％，Al2O3 2-5％，CaO 10-15％，MgO 0.2-2％，Na2O 6-10％，K2O 5-10％，Ce2O3 0.1-1％,F 3-8％，MnO2 1-4％，Cr2O3 1-3％，NiO 1-3％，CuO 0.5-2％，Co2O3 0.1-2％，混合均匀，得到配合料；
2)基础玻璃的制备：將步骤1)得到的配合料于1400-1550℃温度下进行熔制，將熔制好的玻璃液倒入预热的铁板上，快速降温定型，得到基础玻璃；
3)將得到的基础玻璃送入晶化窑炉，经过600-700℃核化、800-900℃晶化、及退火处理后，在经过切割，抛光处理，得到成品黑色微晶玻璃。
一种黑色微晶玻璃，通体黑色，抗弯强度100-120Mpa，抗压强度550-800Mpa，其化学组成按质量百分比计为SiO2 55-65％,Al2O3 2-5％,CaO 10-15％,MgO 0.2-2％，Na2O 6-10％，K2O 5-10％，Ce2O3 0.1-1％,F 3-8％，MnO2 1-4％，Cr2O3 1-3％，NiO 1-3％，CuO 0.5-2％，Co2O3 0.1-2％。
本发明的有益效果：
本发明黑色微晶玻璃不含氧化铁，颜色柔和，通体纯黑，成本低，理化性能优于天然及目前的人造石材，适合压延成型。
具体实施方式
下面通过实施例来对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种黑色微晶玻璃的制备方法，根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤：
1)准备原料，按质量百分比称量原料，SiO2 55-65％,Al2O3 2-5％,CaO 10-15％,MgO 0.2-2％，Na2O 6-10％，K2O 5-10％，Ce2O3 0.1-1％,F 3-8％，MnO2 1-4％，Cr2O3 1-3％，NiO 1-3％，CuO 0.5-2％，Co2O3 0.1-2％，混合均匀，得到配合料；
2)基础玻璃的制备：將步骤1)得到的配合料于1400-1550℃温度下进行熔制，將熔制好的玻璃液倒入预热的铁板上，快速降温定型，得到基础玻璃；
3)將得到的基础玻璃送入晶化窑炉，经过600-700℃核化、800-900℃晶化、及退火处理后，在经过切割，抛光处理，得到成品黑色微晶玻璃。
一些实施例的配比如下表1：
表1
实施例1
根据表1所述，称取实施例1所述的各组分。
制备方法包括下述步骤：
(1)将各原料依次进行称量，混合均匀，得到混合均匀的配合料；
(2)将上述所得混合物装入刚玉坩埚中，置于高温电炉中，在温度1500℃下熔化2小时，得到熔化好的无气泡的玻璃液；
(3)將玻璃液倒入预热的铁板上，快速降温定型。
(4)将降温定型的玻璃块放入晶化炉中晶化。在650℃核化2小时，然后以4℃/min的速度升温到800℃晶化2小时，即得黑色微晶玻璃。
实施例2
根据表1所述，称取实施例2所述的各组分。
制备方法包括下述步骤：
(1)将各原料依次进行称量，混合均匀，得到混合均匀的配合料；
(2)将上述所得混合物装入刚玉坩埚中，置于高温电炉中，在温度1480℃下熔化2小时，得到熔化好的无气泡的玻璃液；
(3)將玻璃液倒入预热的铁板上，快速降温定型。
(4)将降温定型的玻璃块放入晶化炉中晶化。在600℃核化2小时，然后以4.5℃/min的速度升温到850℃晶化2小时，即得黑色微晶玻璃。
实施例3
根据表1所述，称取实施例3所述的各组分。
制备方法包括下述步骤：
(1)将各原料依次进行称量，混合均匀，得到混合均匀的配合料；
(2)将上述所得混合物装入刚玉坩埚中，置于高温电炉中，在温度1470℃下熔化2.5小时，得到熔化好的无气泡的玻璃液；
(3)將玻璃液倒入预热的铁板上，快速降温定型。
(4)将降温定型的玻璃块放入晶化炉中晶化。在680℃核化2小时，然后以3℃/min的速度升温到860℃晶化2小时，即得黑色微晶玻璃。
实施例4
根据表1所述，称取实施例4所述的各组分。
制备方法包括下述步骤：
(1)将各原料依次进行称量，混合均匀，得到混合均匀的配合料；
(2)将上述所得混合物装入刚玉坩埚中，置于高温电炉中，在温度1420℃下熔化2小时，得到熔化好的无气泡的玻璃液；
(3)將玻璃液倒入预热的铁板上，快速降温定型。
(4)将降温定型的玻璃块放入晶化炉中晶化。在620℃核化2小时，然后以3℃/min的速度升温到820℃晶化3小时，即得黑色微晶玻璃。
实施例5
根据表1所述，称取实施例5所述的各组分。
制备方法包括下述步骤：
(1)将各原料依次进行称量，混合均匀，得到混合均匀的配合料；
(2)将上述所得混合物装入刚玉坩埚中，置于高温电炉中，在温度1460℃下熔化2小时，得到熔化好的无气泡的玻璃液；
(3)將玻璃液倒入预热的铁板上，快速降温定型。
(4)将降温定型的玻璃块放入晶化炉中晶化。在660℃核化2小时，然后以3℃/min的速度升温到840℃晶化2小时，即得黑色微晶玻璃。
性能对比；
將本发明实施例1-5制备的黑色微晶玻璃与现有黑色微晶玻璃的特性进行对比试验，所得结果如表2所示。
表2
表2结果表明，本发明工艺生产的微晶玻璃颜色黑，外观漂亮，理化性能比普通微晶玻璃好。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种黑色微晶玻璃制备方法，其特征在于，所述制备方法的步骤为1）按质量百分比称量以下原料：SiO2 55-65%，Al2O3 2-5%，CaO 10-15 %，MgO 0.2-2% ，Na2O 6-10%，K2O 5-10%，Ce2O3 0.1-1%，F 3-8%，MnO2 1-4%，Cr2O3 1-3%，NiO 1-3%，CuO 0.5-2%，Co2O3 0.1-2%，混合均匀，得到配合料；
2）将步骤1）得到的配合料于1400-1550℃温度下进行熔制，将熔制好的玻璃液倒入预热的铁板上，快速降温定型，得到基础玻璃；
3）将得到的基础玻璃送入晶化窑炉，经过600-700℃核化、800-900℃晶化、及退火处理后，在经过切割，抛光处理，得到成品黑色微晶玻璃。
2.根据权利要求1所述的黑色微晶玻璃制备方法，其特征在于，该制备方法制备所得的黑色微晶玻璃，通体黑色，抗弯强度100-120Mpa，抗压强度550-800Mpa。
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| 一种微晶玻璃的研制过程;王佑鹏;《玻璃搪瓷与眼镜》;第38-41页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114195390A (zh) | 2022-03-18 |
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