仿生物碎屑纹理微晶玻璃复合板的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种微晶玻璃复合板的制备方法。仿生物碎屑纹理微晶玻璃复合板的制备方法，其特征在于：首先，利用常规原料制备裂纹玻璃烧结板，同时利用固体废物作为主要原料制备玻璃基板；然后，将裂纹玻璃烧结板叠于玻璃基板上，经热处理后实现裂纹玻璃板与玻璃基板之间的烧结及复合板的核化、晶化；出炉的原板经切割、打磨、抛光后，制得表面具有仿生物碎屑纹理的微晶玻璃复合板。本发明专利技术制得仿生物碎屑纹理微晶玻璃复合板的表层表面具有仿生物碎屑纹理，可使产品表面纹理优美、装饰效果独特；其微晶玻璃基板由固体废物作为主要原料制备，原料成本低，可实现废物资源化，产生巨大的资源和环保效益。

Preparation method of bionic clastic texture glass-ceramic composite board

The invention relates to a preparation method of a glass-ceramic composite board. Preparation method of bionic clastic texture microcrystalline glass composite board, which is characterized in that: firstly, preparation of cracked glass sintered plate using conventional materials, and the use of solid waste as the main raw material for preparation of glass substrate; then, the crack glass sintering stack on glass substrate, after heat treatment to achieve the nucleation and crystallization sintering the crack between the glass plate and the glass substrate and composite plate; the original board released by cutting, grinding, polishing, preparation of microcrystalline glass composite board with imitation of bioclastic texture. The prepared surface texture surface imitation bioclastic microcrystalline glass composite board with bionic clastic texture, can make the product surface texture beautiful and unique decorative effect; the microcrystalline glass substrate by solid waste as the main raw material preparation, low cost of raw materials, can realize the waste materials resource, produce enormous resources and environmental benefits.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微晶玻璃复合板的制备方法，特别是涉及一种具有仿生物碎屑纹理的建筑装饰用微晶玻璃复合板的制备方法。
技术介绍
微晶玻璃具有结构致密、机械强度高、耐磨、耐腐蚀、抗风化能力强等优良性质，可作为高档建筑装饰材料。本申请人于2004年4月9日申请的专利技术专利“裂纹玻璃晶化法制备仿生物碎屑微晶玻璃的生产工艺(专利申请号为200410012997.9)”的中国专利申请，公开了一种具有仿生物碎屑纹理的建筑装饰用微晶玻璃的制备工艺，但将该工艺应用于以固体废物(如污泥、粉煤灰、煤矸石、高炉渣等)作为主要原料制备微晶玻璃时，难以有效显现仿生物碎屑纹理，且产品颜色偏深，不易灵活调控产品颜色，无法制备浅色颜色系列的微晶玻璃产品。目前微晶玻璃复合板产品可分为以下几类(1)颗粒烧结法微晶玻璃与陶瓷基板的复合，具体工艺是将玻璃颗粒料铺布在陶瓷生坯或素坯上，经烧结、晶化热处理后制得表面具有颗粒状纹理的微晶玻璃-陶瓷复合板；(2)颗粒烧结法微晶玻璃与微晶玻璃基板的复合，具体是将玻璃颗粒料铺布在母玻璃板上，经烧结、晶化热处理后制得表面具有颗粒状纹理的全微晶玻璃复合板；(3)压延法或浇注法微晶玻璃与微晶玻璃基板的复合，具体为，将玻璃板层叠在一起，经烧结、晶化热处理后制得全微晶玻璃复合板，但由于其产品是由完整的玻璃板晶化而成，产品表面装饰面难以生成纹理，仅能形成暗花。
技术实现思路
针对直接以固体废物作为主要原料制备的微晶玻璃的产品颜色难以调整、纹理难以显现，又考虑到现有的微晶玻璃及微晶玻璃复合板制备工艺难以生成形态多变的自然复合纹理，本专利技术的目的在于提供一种表面具有仿生物碎屑纹理、成本低廉的建筑装饰用微晶玻璃复合板的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是利用常规原料制备裂纹玻璃烧结板；同时，利用固体废物(如煅烧污泥、粉煤灰、煤矸石或高炉渣等)作为主要原料制备玻璃基板；最后，将裂纹玻璃烧结板叠于玻璃基板上，进入窑炉，经热处理后实现裂纹玻璃烧结板与玻璃基板之间的烧结及复合板的核化、晶化，制得仿生物碎屑纹理微晶玻璃复合板。本专利技术所述的“仿生物碎屑纹理”系指微晶玻璃复合板表层表面经打磨抛光后显现出形态各异的、由树枝状、颗粒状、丝缕状、星状、扇贝状等纹理自然复合而成的、类似古生物残骸的复合型纹理。本专利技术所述的“仿生物碎屑纹理微晶玻璃复合板”系指表层由具有仿生物碎屑纹理的微晶玻璃构成，其表面作为装饰面；基层由以固体废物为主要原料制得的微晶玻璃构成；表层和基层紧密结合，构成表面具有仿生物碎屑纹理的微晶玻璃复合板。，其特征在于它包括如下步骤 1)裂纹玻璃烧结板的制备根据以常规原料设计的配方，称量所需原料，混合均匀；利用常规的玻璃熔制技术，投料至玻璃熔窑中，在1350-1550℃下熔炼60-180min；再降温至1300-1450℃下保温30-120min，澄清、均化成玻璃液；采用常规的压延法或浇注法或平拉法或浮法成型工艺将玻璃液制成玻璃板，在600-1000℃下水淬惊裂，制成裂而不散的裂纹玻璃板(裂纹玻璃本质上是由被裂纹分割的但仍紧密接合在一起的玻璃碎屑构成，玻璃碎屑并不散开)；再将裂纹玻璃板转移至窑炉中，以10-15℃/min的升温速率升至700-900℃，保温10-90min，使玻璃裂纹烧结愈合，制得裂纹玻璃烧结板；2)玻璃基板的制备根据以固体废物为主要原料设计的配方，称量所需原料，混合均匀；利用常规的玻璃熔制技术，投料至玻璃熔窑中，在1350-1550℃下熔炼60-180min；再降温至1250-1450℃下保温30-120min，澄清、均化成玻璃液；采用常规的压延法或浇注法成型工艺将玻璃液制成玻璃板，在500-800℃下保温退火30-120min，制得玻璃基板；3)热处理将由步骤1)制得的裂纹玻璃烧结板叠于由步骤2)制得的玻璃基板上；进入隧道窑或梭式窑或抽屉窑或辊道窑或台车炉，于650-800℃下保温核化30-90min，再升温至900-1050℃，保温晶化60-180min，再降温至500-700℃，保温退火60-180min；待冷却后取出，制得微晶玻璃复合板的原板；(注在此热处理过程中同时实现了裂纹玻璃烧结板和玻璃基板之间的烧结)4)打磨抛光将微晶玻璃复合板的原板进行切割、打磨、抛光，制得仿生物碎屑纹理微晶玻璃复合板成品。步骤1)中所述的裂纹玻璃烧结板的厚度为3-12mm；步骤2)中所述的玻璃基板的厚度为8-12mm。经步骤3)的热处理和4)的打磨抛光后，最终仿生物碎屑纹理微晶玻璃复合板成品的厚度为12-21mm。步骤2)中所述的固体废物中的一种为煅烧污泥。以煅烧污泥为主要原料设计的配方包括煅烧污泥、石灰石和白云石，各原料所占重量份数为煅烧污泥45-80份，石灰石12-30份，白云石8-25份，石膏0-10份，三氧化二锑0-1份，各原料重量份数之和为100份；所述的煅烧污泥是将污水处理厂排放的湿污泥烘干，再进入窑炉中于800-1100℃下煅烧1-3小时，冷却碾碎后获得。所述步骤1)中，通过调节水淬惊裂温度来控制裂纹数量，进而控制微晶玻璃复合板表面形貌，即，水淬惊裂温度取大值时，制得裂纹多的裂纹玻璃，经步骤3)的热处理和步骤4)的打磨抛光后，获得的表面仿生物碎屑纹理密集，呈现出细腻的装饰效果；水淬惊裂温度取小值时，制得裂纹少的裂纹玻璃，经步骤3)的热处理和步骤4)的打磨抛光后，获得的表面仿生物碎屑纹理稀疏，呈现出粗犷的装饰效果。通过步骤1)、步骤3)和步骤4)所能生成仿生物碎屑纹理的机理在于裂纹玻璃本质上是由被裂纹分割的但仍紧密接合在一起的玻璃碎屑构成。在制备裂纹玻璃时，热玻璃板被水淬惊裂，在裂纹面将产生大量的悬键和活性基团；水与热玻璃相互作用，也能促使裂纹面生成不同于母玻璃主体的异相物质；此外，碎屑表面也可能吸附和富集冷淬水中的矿物质和空气中的尘埃，因此，裂纹玻璃中的裂纹面具有丰富的成核位，有利于晶体析出。而对于裂纹面所包围的玻璃碎屑内部，由于母玻璃中不含晶核剂，难以自发成核、析晶。可见，在步骤1)所述的裂纹玻璃烧结过程中，将在原始裂纹处生成大量的晶核和初始晶体；在步骤3)的热处理过程中，上述晶核和初始晶体又会进一步促进晶体的继续析出和生长，即在原始裂纹处析出大量的晶体，而原始玻璃碎屑内部却难以析晶，从而在最终微晶玻璃中形成不均匀的晶体分布状态，晶体相和残余玻璃相互相嵌合，再经步骤4)的打磨、抛光后，显现出仿生物碎屑纹理。本专利技术的特点如下(1)能在产品表面生成仿生物碎屑纹理，可产生美观、独特的装饰效果，丰富了微晶玻璃的纹理形貌种类；(2)产品的玻璃基板是以固体废物为主要原料制得，既实现了废物资源化，又可消除废物的环境污染，还可扩大微晶玻璃的原料范围，降低产品的生产总成本，具有深远的资源和环保意义；(3)以固体废物为主要原料制得的纯微晶玻璃板的颜色偏深、纹理不明显，装饰效果不佳；而本专利技术将装饰效果不佳的固体废物微晶玻璃作为基板，在其上面复合一层装饰效果美观、独特的仿生物碎屑纹理微晶玻璃，既能使微晶玻璃复合板最终产品产生较佳的装饰效果，又可充分利用固体废物资源，拓展了建筑装饰用微晶玻璃的原料范围。本专利技术与现有的微晶玻璃复合板相比，区别在于(1)颗粒烧结法微晶玻璃与陶瓷基板的复合，其生产工艺是将玻璃颗粒料铺布在陶瓷本文档来自技高网...

【技术保护点】
仿生物碎屑纹理微晶玻璃复合板的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：１）裂纹玻璃烧结板的制备：根据以常规原料设计的配方，称量所需原料，混合均匀；利用常规的玻璃熔制技术，投料至玻璃熔窑中，在１３５０－１５５０℃下熔炼６０－１８０ｍｉｎ； 再降温至１３００－１４５０℃下保温３０－１２０ｍｉｎ，澄清、均化成玻璃液；采用常规的压延法或浇注法或平拉法或浮法成型工艺将玻璃液制成玻璃板，在６００－１０００℃下水淬惊裂，制成裂纹玻璃板；再将裂纹玻璃板转移至窑炉中，以１０－１５℃／ｍｉｎ的升温速率升至７００－９００℃，保温１０－９０ｍｉｎ，使玻璃裂纹烧结愈合，制得裂纹玻璃烧结板；２）玻璃基板的制备：根据以固体废物为主要原料设计的配方，称量所需原料，混合均匀；利用常规的玻璃熔制技术，投料至玻璃熔窑中，在１３５０－１５５ ０℃下熔炼６０－１８０ｍｉｎ；再降温至１２５０－１４５０℃下保温３０－１２０ｍｉｎ，澄清、均化成玻璃液；采用常规的压延法或浇注法成型工艺将玻璃液制成玻璃板，在５００－８００℃下保温退火３０－１２０ｍｉｎ，制得玻璃基板；３）热处理：将 由步骤１）制得的裂纹玻璃烧结板叠于由步骤２）制得的玻璃基板上；进入隧道窑或梭式窑或抽屉窑或辊道窑或台车炉，于６５０－８００℃下保温３０－９０ｍｉｎ，再升温至９００－１０５０℃，保温６０－１８０ｍｉｎ，再降温至５００－７００℃，保温６０－１８０ｍｉｎ；待冷却后取出，制得微晶玻璃复合板的原板；４）打磨抛光：将微晶玻璃复合板的原板进行切割、打磨、抛光，制得仿生物碎屑纹理微晶玻璃复合板成品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周俊，王焰新，刘少达，李飞，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]