CN116332516A - 类磨砂微晶玻璃及其制备方法、玻璃制品 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种类磨砂微晶玻璃及其制备方法、玻璃制品，包括如下步骤：将制备原料混合，制备混合物；按质量百分数计，所述制备原料由以下组成：40％～55％SiO2、15％～30％Al2O3、1％～8％Li2O、0～10％MgO、0.1％～10％Na2O、2％～15％ZnO、0～6％ZrO2及2％～10％TiO2；将所述混合物依次进行熔融处理、成型处理、退火处理，制备基体玻璃；将所述基体玻璃依次进行核化处理和晶化处理，制备类磨砂微晶玻璃，控制所述核化处理温度为600℃～750℃，所述晶化处理温度为700℃～900℃。
Description
技术领域
本申请涉及玻璃生产制造技术领域，特别是涉及一种类磨砂微晶玻璃及其制备方法、玻璃制品。
背景技术
具有磨砂效果的玻璃可以使室内光线柔和不刺目，同时兼具有一定的隐私性和特殊装饰性，同时其隔音效果较好，是目前较为常用的室内隔断、门窗和装饰材料。与普通玻璃相比，其雾度大、透光率较低，可以使光线产生漫反射，透光而不透视，光线通过磨砂玻璃被反射后向四面八方射出去，折射到视网膜上已经不是完整的像，于是玻璃背后的东西不会被看见，常应用在电子显示盖板领域，又称防眩光(AG)玻璃，使电子显示盖板玻璃达到具有磨砂的效果，从而创造出抗反射或防眩光及清晰透明的视觉效果，让观赏者具有非常好的视觉体验。
传统的磨砂玻璃的磨砂效果均是通过喷涂、贴膜或蚀刻方式在玻璃表面形成凹凸不平的结构达到的。然而，采用以上传统的制备方法制备的磨砂效果玻璃存在着强度低、抗划伤性能差、使用寿命短和环境污染严重等缺点。
因此，传统技术仍有待改进。
发明内容
基于此，有必要提供一种兼具有高硬度、高抗划伤能力和磨砂效果的类磨砂微晶玻璃及其制备方法。
本申请是通过如下的技术方案实现的：
本申请的一方面提供了一种类磨砂微晶玻璃的制备方法，包括如下步骤：
将制备原料混合，制备混合物；按质量百分数计，所述制备原料由以下组成：40％～55％SiO2、15％～30％Al2O3、1％～8％Li2O、0～10％MgO、0.1％～10％Na2O、2％～15％ZnO、0～6％ZrO2及2％～10％TiO2；
将所述混合物依次进行熔融处理、成型处理、退火处理，制备基体玻璃；
将所述基体玻璃依次进行核化处理和晶化处理，制备类磨砂微晶玻璃，控制所述核化处理温度为600℃～750℃，所述晶化处理温度为700℃～900℃。
本申请的类磨砂微晶玻璃的制备方法中，一方面提供包括具有特定配比关系的特定组分的原料，通过控制类磨砂微晶玻璃的制备原料，另一方面同时调控特定的核化处理和晶化处理的条件，可以形成特定的包括第一晶相及第二晶相的微晶相，且第二晶相的结晶度大于第一晶相的结晶度，其中第一晶相的组分包括锂辉石，第二晶相的组分包括尖晶石及及氧化锆中的至少一种，第一晶相和第二晶相分散在类磨砂微晶玻璃的玻璃结构中，对光波的散射能力较强，当一束光射向类磨砂微晶玻璃时，在穿过类磨砂微晶玻璃的过程中，会被分布均匀的微晶相不断的散射，使光难以直接穿透磨砂微晶玻璃直射在人眼中成像，透明度大幅度降低，使玻璃具有透光而不透视的类磨砂效果；同时，微晶相含有高强度、高硬度的第二晶相，可达到增韧目的，使类磨砂微晶玻璃同时兼具有优异的抗划伤和抗冲击等性能。
上述类磨砂微晶玻璃的制备方法是通过改变玻璃内部结构来实现磨砂效果的，不需要再对其表面进行后处理就能达到磨砂效果，且同时兼具有优异的抗划伤和抗冲击等性能，工艺简单，表面呈镜面、清洗方便。且由于上述类磨砂微晶玻璃含有特定的第一晶相的，为后续化学强化提供了可能性，可进一步通过化学强化工艺使类磨砂微晶玻璃的强度性能得到进一步的提升。
在其中一些实施例中，所述类磨砂微晶玻璃的制备方法的步骤满足(1)～(2)中的至少一个条件：
(1)所述核化处理的时间为2h～12h；
(2)所述晶化处理的时间为5min～2h。
在其中一些实施例中，所述晶化处理的温度＞所述核化处理的温度。
在其中一些实施例中，在所述核化处理之后、且在所述晶化处理之前，还包括如下步骤：
以1℃/min～10℃/min的升温速率将温度升至所述晶化处理的温度。
在其中一些实施例中，所述制备原料满足(3)～(4)中的至少一个条件：
(3)所述ZrO2及所述TiO2的质量百分数之和为6％～11％；
(4)所述MgO及所述ZnO的质量百分数之和大于等于5％。
本申请还提供一种类磨砂微晶玻璃，采用上述的类磨砂微晶玻璃的制备方法制得，所述类磨砂微晶玻璃的晶相包括第一晶相和第二晶相，所述第一晶相的组分包括锂辉石，所述第二晶相的组分包括尖晶石及氧化锆中的至少一种，所述第二晶相的结晶度＞所述第一晶相的结晶度。
一方面，当一束光射向类磨砂微晶玻璃时，在穿过类磨砂微晶玻璃的过程中，会被分散的微晶相不断的散射，而制品中的锂辉石晶粒数量较少，无法对所有光线散射，从而使制品形成一种透光而不透视的类磨砂效果。
在其中一些实施例中，所述第二晶相的组分为尖晶石；或
所述第二晶相的组分包括尖晶石及氧化锆。
在其中一些实施例中，所述第二晶相的组分为尖晶石，所述第一晶相与所述第二晶相的结晶度之比为：(0.5～20)：(5～50)；或
所述第二晶相包括尖晶石及氧化锆，所述锂辉石、所述尖晶石、所述氧化锆的结晶度之比为：(0.5～20)：(5～50)：(1.5～20)。
在其中一些实施例中，所述第一晶相的晶粒尺寸为0.2μm～40μm，所述第二晶相的晶粒尺寸为5nm～200nm。
上述第一晶相和第二晶相的晶粒尺寸均在微纳米级别，由于第一晶相的晶粒尺寸较大，对光波的散射能力较强，光线可以透过但难以直接穿透制品在人眼中成像，最终使制品形成一种透光而不透视的类磨砂效果，即不需要对表面进行后处理就能达到磨砂效果，玻璃表面可以呈镜面、清洗方便。
本申请还提供一种玻璃制品，所述玻璃制品包括上述的类磨砂微晶玻璃或上述的类磨砂微晶玻璃的制备方法制得的类磨砂微晶玻璃。
附图说明
图1为本发明实施例1的类磨砂微晶玻璃的扫描电子显微镜(SEM)；
图2为本发明实施例1的类磨砂微晶玻璃的X射线衍射图谱(XRD)；
图3为本发明对比例1和实施例1的类磨砂微晶玻璃的雾度观察实物图；
图4为本发明对比例1和实施例1的类磨砂微晶玻璃的透光观察实物图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将对本申请进行更全面的描述，并给出了本申请的较佳实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
除了在操作实施例中所示以外或另外表明之外，所有在说明书和权利要求中表示成分的量、物化性质等所使用的数字理解为在所有情况下通过术语“约”来调整。例如，因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围，例如，1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等等。
如背景技术所示，传统技术中，绝大部分具有磨砂效果的玻璃都是对普通玻璃的平整表面通过物理或者化学方法进行加工，使玻璃表面粗糙，光线产生了漫反射，达到上述透光而不透视的效果，而该工艺就决定了磨砂玻璃不能做镜面；除此之外，这种工艺制备的磨砂玻璃在不同场所应用时，需要注意毛面(粗糙表面)的朝向问题。例如，在贴上透明胶带或者附着上透明液体(如水)时，其表面又变得平整了，光线可以完整的被反射，所以，在视网膜上又呈现出完整的像，因而玻璃后面的物体又能被看到了。且传统的盖板玻璃性能受限，无法满足市场需求。
然而，在普通平板玻璃表面黏贴一层高分子的磨砂薄膜，磨砂薄膜表面光洁平整，通过在磨砂膜内部产生大量的微气孔实现磨砂效果，该工艺简单，成本低，但是磨砂膜为有机材料，在光照条件下会发黄老化，硬度低，易被划伤，使用寿命短；此外，利用高压空气将一定直径的硬质颗粒喷射于玻璃表面，硬质颗粒与玻璃表面产生撞击，形成均匀分布的小的凹坑，产生磨砂的效果，但是该工艺无法制备出钢化磨砂玻璃，玻璃强度低，因为玻璃钢化后，表面残留有大量的应力，硬质颗粒的撞击会引起钢化玻璃的破碎；再者，将钢化后的玻璃浸泡于含氟化氢(HF)的特殊药水中，HF腐蚀玻璃，在玻璃表面形成坑凹不平的磨砂效果，该工艺在生产过程中需要使用毒性较大的HF，对环境的污染严重。同时，以上的三种方法制备的磨砂玻璃表面都凹凸不平，磨砂玻璃在使用过程中，油污灰尘等很容易填充于玻璃表面的凹坑中，在后继的清洗过程中，也很难将磨砂玻璃上的污渍完全清洗干净。
基于此，申请人在经过大量的创造性实验研究后获得本申请中兼具有高硬度、高抗划伤能力和磨砂效果的类磨砂微晶玻璃。
本申请一实施方式提供了一种类磨砂玻璃的制备方法，包括如下步骤S10～步骤S30。
步骤S10、将制备原料混合，制备混合物；按质量百分数计，制备原料由以下组成：40％～55％SiO2、15％～30％Al2O3、1％～8％Li2O、0～10％MgO、0.1％～10％Na2O、2％～15％ZnO、0～6％ZrO2及2％～10％TiO2。
步骤S20、将上述混合物依次进行熔融处理、成型处理、退火处理，制备基体玻璃。
需要说明的是，成型的方法不作限制，可以在传统平板玻璃制造工艺过程获得玻璃，其制造工艺可以是浮法、溢流下拉法、引上法、平拉法、压延法等中的任意一种。本申请示例提供的方法仅仅是举例，并不限于此方法。
步骤S30、将上述基体玻璃依次进行核化处理和晶化处理，制备类磨砂微晶玻璃，控制核化处理温度为600℃～750℃，晶化处理温度为700℃～900℃。
可理解，当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
需要说明的是，SiO2的取值范围为“40％～55％”即可取40％～55％的范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。具体示例包括但不限于实施例中的点值及以下点值：40％、40.5％、41％、41.5％、42％、42.5％、43％、43.5％、44％、44.5％、45％、45.5％、46％、46.5％、47％、47.5％、48％、48.5％、49％、49.5％、50％、50.5％、51％、51.5％、52％、52.5％、53％、53.5％、54％、54.5％或者55％；或这些数值中任意两个组成的范围，作为示例，包括：40％～50％。
Al2O3的取值范围为“15％～30％”即可取15％～30％的范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。具体示例包括但不限于15％、15.5％、16％、16.5％、17％、17.5％、18％、18.5％、19％、19.5％、20％、20.5％、21％、21.5％、22％、22.5％、23％、23.5％、24％、24.5％、25％、25.5％、26％、26.5％、27％、27.5％、28％、28.5％、29％、29.5％、或者30％；或这些数值中任意两个组成的范围，作为示例，包括：20％～30％。
Li2O的取值范围为“1％～8％”即可取1％～8％的范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。具体示例包括但不限于1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％或者8％；或这些数值中任意两个组成的范围，作为示例，包括：1％～4.5％。
MgO的取值范围为“0～10％”即可取0～10％的范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。具体示例包括但不限于0、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％或者10％；或这些数值中任意两个组成的范围，作为示例，包括：5％～9％。
Na2O的取值范围为“0.1％～10％”即可取0.1％～10％的范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。具体示例包括但不限于0.1％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％或者10％；或这些数值中任意两个组成的范围，作为示例，包括：0.1～10％、5％～10％。
ZnO的取值范围为“2％～15％”即可取2％～15％的范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。具体示例包括但不限于2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％、10.5％、11％、11.5％、12％、12.5％、13％、13.5％、14％、14.5％或者15％；或这些数值中任意两个组成的范围，作为示例，包括：5％～12％。
ZrO2的取值范围为“0～6％”即可取0～6％的范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。具体示例包括但不限于0、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％或者6％；或这些数值中任意两个组成的范围，作为示例，包括：0.2％～6％、2％～6％。
TiO2的取值范围为“2％～10％”即可取2％～10％的范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。具体示例包括但不限于2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％或者10％；或这些数值中任意两个组成的范围，作为示例，包括：2％～8％。
核化处理温度的取值范围为“600℃～750℃”即可取600℃～750℃的范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。具体示例包括但不限于600℃、610℃、620℃、630℃、640℃、650℃、660℃、670℃、680℃、690℃、700℃、710℃、720℃、730℃、740℃或者750℃，或这些数值中任意两个组成的范围，作为示例，700℃～750℃。
晶化处理温度的取值范围为“700℃～900℃”即可取700℃～900℃的范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。具体示例包括但不限于700℃、710℃、720℃、730℃、740℃、750℃、760℃、770℃、780℃、790℃、800℃、810℃、820℃、830℃、840℃、850℃、860℃、870℃、880℃、890℃或者900℃，或这些数值中任意两个组成的范围，作为示例，800℃～900℃。
上述类磨砂微晶玻璃的制备方法中，一方面提供包括具有特定配比关系的特定组分的原料，通过控制类磨砂微晶玻璃的制备原料，另一方面同时调控特定的核化处理和晶化处理的条件，可以形成特定的包括第一晶相及第二晶相的微晶相，第二晶相的结晶度大于第一晶相的结晶度，其中第一晶相的组分包括锂辉石，第二晶相的组分包括尖晶石及及氧化锆中的至少一种，第一晶相和第二晶相分散在类磨砂微晶玻璃的玻璃结构中，对光波的散射能力较强，且使第二晶相的结晶度＞第一晶相的结晶度，当一束光射向类磨砂微晶玻璃时，在穿过类磨砂微晶玻璃的过程中，会被分布均匀的微晶相不断的散射，使光难以直接穿透磨砂微晶玻璃直射在人眼中成像，透明度大幅度降低，使玻璃具有透光而不透视的类磨砂效果；同时，微晶相含有高强度、高硬度的第二晶相，可达到增韧目的，使类磨砂微晶玻璃同时兼具有优异的抗划伤和抗冲击等性能。
上述类磨砂微晶玻璃的制备方法是通过改变玻璃内部结构来实现磨砂效果的，不需要再对其表面进行后处理就能达到磨砂效果，且同时兼具有优异的抗划伤和抗冲击等性能，工艺简单，表面呈镜面、清洗方便。且由于上述类磨砂微晶玻璃含有特定的第一晶相的，为后续化学强化提供了可能性，可进一步通过化学强化工艺使类磨砂微晶玻璃的强度性能得到进一步的提升。
在其中一些实施例中，核化处理的时间为2h～12h。
在其中一些实施例中，晶化处理的时间为5min～2h。
在其中一些实施例中，晶化处理的温度＞核化处理的温度，在核化处理之后、且在晶化处理之前，还包括如下步骤：
以1℃/min～10℃/min的升温速率将温度升至晶化处理的温度。
在其中一些实施例中，ZrO2及TiO2的质量百分数之和为6％～11％。
进一步地，类磨砂微晶玻璃的组成组分中，TiO2和ZrO2作为常用的成核剂加入，可通过在形成过程中显著提高玻璃的析晶能力、提高液相线温度，来提高MgO-Al2O3-SiO2玻璃的析晶能力。MgO-Al2O3-SiO2玻璃的析晶倾向较低，析晶势垒较高，一般情况需要添加TiO2或较多的ZrO2来大幅度降低其析晶活化能，促进基础玻璃中析出均匀的晶核，并生成目标晶相。但TiO2具有极强的着色能力，将使基础玻璃带有较深的颜色，不宜添加过多；同时，较高含量的TiO2将使基础玻璃中的晶相生长难以控制，异常长大，将生成较多的杂相，将使玻璃陶瓷的性能难以控制，出现开裂、性能大幅度下降的现象。ZrO2在玻璃体中的溶解度较低，熔化温度极高，不宜添加过多，同时较高的ZrO2同样将使基础玻璃中的晶相生长难以控制，异常长大，将生成较多的杂相。为确保在基体玻璃中同时析出微米尺寸、数量较少的锂辉石及数量众多、纳米尺寸的尖晶石(或和氧化锆)晶相，使制品最终能达成较好的透光不透视效果，需要限定ZrO2和TiO2的关系。
在其中一些实施例中，MgO及ZnO的质量百分数之和大于等于5％。
可以理解的是，上述碱土金属氧化物MgO和ZnO，有利于降低基础玻璃高温粘度，修饰玻璃结构体，提高基础玻璃强度和化学稳定性，同时也是主要晶相尖晶石的组成成分之一。MgO含量过高时，其熔体高温粘度将对增大，将增大熔制难度；同时当MgO质量百分数大于8％时，会在一定程度上使尖晶石晶相生成过程变得难以控制、晶粒生成尺寸过大，不利于制成具有透光效果的制品。由于Zn2+在玻璃熔体中高场强的积聚作用，ZnO的添加增大了基础玻璃的析晶倾向，降低了尖晶石晶相的析晶活化能。但ZnO原料价格较为昂贵，且与MgO一样，若添加含量过高，将在玻璃相中大量残留，反而会使玻璃性能下降，同时也会降低玻璃陶瓷的Li-Na、Na-K离子交换能力。为确保主要晶相的生成有足够的动力，需要限定MgO和ZnO之间的关系。
本申请还提供一种类磨砂微晶玻璃，采用上述的类磨砂微晶玻璃的制备方法制得，类磨砂微晶玻璃的晶相包括第一晶相和第二晶相，第一晶相的组分包括锂辉石，第二晶相的组分包括尖晶石及氧化锆中的至少一种，第二晶相的结晶度＞第一晶相的结晶度。
可以理解的是，上述结晶度是指样品中晶相的百分含量。
一方面，当一束光射向类磨砂微晶玻璃时，在穿过类磨砂微晶玻璃的过程中，会被分散的微晶相不断的散射，而制品中的锂辉石晶粒数量较少，无法对所有光线散射，从而使制品形成一种透光而不透视的类磨砂效果。
在其中一些实施例中，第二晶相的组分为尖晶石；或
第二晶相的组分包括尖晶石及氧化锆。
在其中一些实施例中，第二晶相的组分为尖晶石，第一晶相与第二晶相的结晶度之比为：(0.5～20)：(5～50)；或
所述第二晶相包括尖晶石及氧化锆，锂辉石、尖晶石、氧化锆的结晶度之比为：(0.5～20)：(5～50)：(1.5～20)。
在其中一些实施例中，第一晶相的晶粒尺寸为0.2μm～40μm，第二晶相的晶粒尺寸为5nm～200nm。
需要说明的是，上述晶粒尺寸指的是样品中各晶相的平均晶粒尺寸。
上述第一晶相和第二晶相的晶粒尺寸均在微纳米级别，由于锂辉石的晶粒尺寸较大，对光波的散射能力较强，光线可以透过但难以直接穿透制品在人眼中成像，最终使制品形成一种透光而不透视的类磨砂效果，即不需要对表面进行后处理就能达到磨砂效果，玻璃表面可以呈镜面、清洗方便。
在一些具体示例中，上述尖晶石包括镁铝尖晶石、锌铝尖晶石、镁锌尖晶石中的一种或多种。
需要说明的是，上述锂辉石、尖晶石或氧化锆这些矿物均是具有特定晶相的物质，具体地，尖晶石是具有通式AB2O4和立方型基本尖晶石结构的晶体氧化物，原型尖晶石结构是铝酸镁(MgAl2O4)。在基本尖晶石结构中，氧原子填充面心立方(FCC)阵列位点，与氧化锆晶体均具有极高的机械性能，理想的微晶玻璃中的增强增韧晶相；锂辉石LiAlSi2O6是单斜晶体，其为单斜晶系，对称性2/m，晶体结构类似透辉石，与透辉石不同的是M2位置上的Li作六次配位；[SiO4]链上的三个相邻桥氧之间的键角为170.5°。它有α、β、γ三个同质多象变体。锂辉石是主要含锂矿物之一，又称2型锂辉石，单斜晶系，晶体常呈柱状、粒状或板状，且可用作低热膨胀相来提高玻璃-陶瓷或陶瓷零件的耐热冲击性。上述第一晶相和第二晶相包括这些物质时，指的是具有与这些物质相同或相似的晶相。
本申请还提供一种玻璃制品，该玻璃制品包括上述的类磨砂微晶玻璃或上述的类磨砂微晶玻璃的制备方法制得的类磨砂微晶玻璃。
上述类磨砂微晶玻璃及其制备方法应用于制备玻璃制品时，获得的类磨砂微晶玻璃兼具有高硬度、高抗划伤能力且同时具有磨砂效果，能够满足玻璃制品的使用要求。
在其中一些实施例中，上述玻璃制品为电子产品用玻璃，包括但不限于手机、平板、笔记本电脑等屏幕保护的盖板玻璃。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加简洁明了，本申请用以下具体实施例进行说明，但本申请绝非仅限于这些实施例。以下所描述的实施例仅为本申请较好的实施例，可用于描述本申请，不能理解为对本申请的范围的限制。应当指出的是，凡在本申请的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
为了更好地说明本申请，下面结合实施例对本申请内容作进一步说明。
下面结合具体实施例对本申请作进一步说明，但不应将其理解为对本申请保护范围的限制。
实施例1
(1)按表1所示的玻璃组分配方准确称取所需要的原材料，混合均匀，得到混合物。
(2)将混合后的原料置于铂金坩埚中，在1300℃～1600℃的温度下进行熔制，保温8h，得到熔融液。
(3)用铂金搅拌桨搅拌，待抽出搅拌桨后，降温至1200℃～1500℃，将熔融液保温2h进行均化后，浇铸到铁质模具上形成80mm*160mm左右大小的玻璃块，模具浇铸前预热到400℃，玻璃块硬化后立即转移至退火炉中退火，保温2h，然后6h降温140℃，自然冷却，得到基体玻璃。
(4)将上述基体玻璃放入纳博热晶化炉中，在660℃的温度下保温2小时，进行核化处理，再以7℃/min升温至800℃下保温0.5小时，进行晶化处理，将晶化处理后的玻璃块经沈阳科晶的STX-1203线切割机切割成70*140*0.7mm的玻璃片，经深圳海德的HD-640-5L双面研磨抛光机减薄抛光，再经CNC磨边，得到类磨砂微晶玻璃。
对上述类磨砂微晶玻璃进行理化性能测试：以下为具体性能测试。
1、玻璃表面维氏硬度测试通过使用荷兰轶诺的FALCON400硬度计，参照GB/T 4340标准。
2、使用美国PerkinElmer公司的Lambda950紫外可见光分光光度计，参照GB/T40415标准，测试其在380～780nm波长范围的透过率(即可见光透过率)。
3、玻璃样品的雾度测试通过SUGA光学HZ-V3雾度计。
4、玻璃样品的晶相、结晶度及晶粒尺寸测试通过布鲁克的X射线衍射仪Bruker D8advance。
实施例2～14
实施例2～14与实施例1的类磨砂微晶玻璃的制备方法基本相同，不同之处仅在于表1～表2中的组分和参数。
其他条件及参数与实施例1相同，具体测试结果请见表1～表2。
对比例1～2
对比例1～2与实施例1的类磨砂微晶玻璃的制备方法基本相同，不同之处仅在于：对比例1～2中玻璃的原料配方和工艺参数条件，如表3所示。
其他条件及参数与实施例1相同，具体测试结果请见表3。
表1
表2
表3
图1为实施例1制得的类磨砂微晶玻璃的扫描电子显微镜(SEM)，图2为实施例1制得的类磨砂微晶玻璃的X射线衍射图谱(XRD)，图3为实施例1和对比例1制得的类磨砂微晶玻璃的雾度观察实物图，从左至右依次为对比例1和实施例1中实施例1制得的类磨砂微晶玻璃，图4为实施例1和对比例1制得的类磨砂微晶玻璃的透光观察实物图，从左至右依次为对比例1和实施例1中的类磨砂微晶玻璃。
综合上述附图及表1～表2中实施例1～13制得的类磨砂微晶玻璃的测试结果可以看出：采用本申请方案类磨砂微晶玻璃的制备方法制备得到的类磨砂微晶玻璃一方面提供包括具有特定配比关系的特定组分的原料，通过控制类磨砂微晶玻璃的制备原料，另一方面同时调控特定的核化处理和晶化处理的条件，可以形成特定的包括第一晶相及第二晶相的微晶相，且第二晶相的结晶度大于第一晶相的结晶度，即相对而言较少的锂辉石相，制品中的锂辉石晶粒数量较少，无法对所有光线散射，使制得的类磨砂微晶玻璃同时兼具磨砂效果、优异的抗划伤和抗冲击等性及透光性。
进一步地，特定配比的制备原料通过特定工艺条件，在类磨砂微晶玻璃中析出微米尺寸的锂辉石及纳米尺寸的尖晶石(或和氧化锆)，进一步提高对光波的散射能力，光线可以透过但难以直接穿透制品在人眼中成像，进一步提高制品的类磨砂效果及力学性能。
综上分析，采用本申请方案类磨砂微晶玻璃的制备方法制备得到的类磨砂微晶玻璃在380nm～780nm范围内的透过率最高约为85％；雾度高达92％、硬度均达不小于800kgf/mm2；该类磨砂微晶玻璃兼具有高硬度、高抗划伤能力和磨砂效果，不需要对表面进行后处理、工艺简单，制品表面呈镜面、清洗方便，能够满足产品的实际应用。
对比例1中未经过晶化热处理，无晶相析出；对比例2中晶化温度过高，接近锂辉石的析晶上限温度区间，结晶度有所降低、晶粒尺寸变大，尖晶石及氧化锆晶粒尺寸显著变大，导致样品透过率显著降低，整体为不透明、不透光状态；对比例3中由于ZnO含量低，对晶相的成核生长促进作用弱，晶体生长过程难以控制，结晶度较低、硬度较小，晶粒尺寸(尤其尖晶石)过大；对比例4中由于晶相组分氧化铝的减少及氧化硅的增加，玻璃结构发生变化，尖晶石晶相及氧化锆晶相无法析出，能析出大晶粒尺寸的锂辉石及少量石英晶相，样品为不透明不透光状态，维氏硬度显著降低。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种类磨砂微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将制备原料混合，制备混合物；按质量百分数计，所述制备原料由以下组成：40％～55％SiO2、15％～30％Al2O3、1％～8％Li2O、0～10％MgO、0.1％～10％Na2O、2％～15％ZnO、0～6％ZrO2及2％～10％TiO2；
将所述混合物依次进行熔融处理、成型处理、退火处理，制备基体玻璃；
将所述基体玻璃依次进行核化处理和晶化处理，制备类磨砂微晶玻璃，控制所述核化处理温度为600℃～750℃，所述晶化处理温度为700℃～900℃。
2.如权利要求1所述的类磨砂微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述类磨砂微晶玻璃的制备方法的步骤满足(1)～(2)中的至少一个条件：
(1)所述核化处理的时间为2h～12h；
(2)所述晶化处理的时间为5min～2h。
3.如权利要求1～2任一项所述的类磨砂微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述晶化处理的温度＞所述核化处理的温度。
4.如权利要求3所述的类磨砂微晶玻璃的制备方法，其特征在于，在所述核化处理之后、且在所述晶化处理之前，还包括如下步骤：
以1℃/min～10℃/min的升温速率将温度升至所述晶化处理的温度。
5.如权利要求1～2任一项所述的类磨砂微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述制备原料满足(3)～(4)中的至少一个条件：
(3)所述ZrO2及所述TiO2的质量百分数之和为6％～11％；
(4)所述MgO及所述ZnO的质量百分数之和大于等于5％。
6.一种类磨砂微晶玻璃，采用如权利要求1～5任一项所述的类磨砂微晶玻璃的制备方法制得，所述类磨砂微晶玻璃的晶相包括第一晶相和第二晶相，所述第一晶相的组分包括锂辉石，所述第二晶相的组分包括尖晶石及氧化锆中的至少一种，所述第二晶相的结晶度＞所述第一晶相的结晶度。
7.如权利要求6所述的类磨砂微晶玻璃，其特征在于，所述第二晶相的组分为尖晶石；或
所述第二晶相的组分包括尖晶石及氧化锆。
8.如权利要求6～7任一项所述的类磨砂微晶玻璃，其特征在于，所述第二晶相的组分为尖晶石，所述第一晶相与所述第二晶相的结晶度之比为：(0.5～20)：(5～50)；或
所述第二晶相包括尖晶石及氧化锆，所述锂辉石、所述尖晶石、所述氧化锆的结晶度之比为：(0.5～20)：(5～50)：(1.5～20)。
9.如权利要求6～7任一项所述的类磨砂微晶玻璃，其特征在于，所述第一晶相的晶粒尺寸为0.2μm～40μm，所述第二晶相的晶粒尺寸为5nm～200nm。
10.一种玻璃制品，其特征在于，所述玻璃制品包括如权利要求1～5任一项所述的类磨砂微晶玻璃的制备方法制得的类磨砂微晶玻璃或如权利要求6～9任一项所述的类磨砂微晶玻璃。
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