一种玉石状微晶玻璃的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种玉石状微晶玻璃的制备方法，包括如下步骤：将原料称重后混合获得基础料；将基础料在1380℃～1450℃下熔化16h～20h，获得玻璃液；将玻璃液降温至1200℃～1250℃澄清后，继续降温至1000℃～1050℃并保温10min～1h，获得半成品玻璃料；将半成品玻璃料倒入模具中在550℃～650℃下保温3h～12h，再经过4h～14h升温至780℃～840℃后保温3h～10h进行晶化处理，接着匀速退火即制得玉石状微晶玻璃。本发明专利技术提供的方法操作简单，可制得具有天然玉石纹理，呈现半透明玉质状，具有天然玉石的润泽度和蜡质感的玉石状微晶玻璃；制得的玉石状微晶玻璃韧性好、强度高、吸水率低、无辐射，可切削雕刻，应用于室内外装饰，工艺品、家具、器皿制作等。

【技术实现步骤摘要】
一种玉石状微晶玻璃的制备方法
本专利技术涉及玻璃-陶瓷领域，特别涉及一种玉石状微晶玻璃的制备方法。
技术介绍
随着我国国民经济稳定持续发展，人们生活水平随之提高，对高档建材的需求日益扩大，特别是对无辐射高档石材的替代产品需求更为迫切，但国内的高档石材的替代产品脆性大，不容易加工成型，导致很多高档石材需要从国外进口，成本大为提升。微晶玻璃又称为陶瓷玻璃，具有玻璃和陶瓷的双重特性，微晶玻璃由晶体组成，其原子排列有规律，因此，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，而又比玻璃韧性强。微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重优点，优于天然石材和陶瓷，可用于建筑幕墙及室内高档装饰，还可做机械上的结构材料，电子、电工上的绝缘材料，大规模集成电路的底板材料、微波炉耐热裂器皿、化工与防腐材料和矿山耐磨材料等，成为理想的高档石材的替代产品。目前成熟的微晶玻璃的生产方法制得的微晶玻璃均存在着色调单一、没有纹理；表面气孔率高、耐用性差；脆性大、不容易加工成型等缺点，导致微晶玻璃利用空间小，市场占有率低，严重抑制了微晶玻璃产业的发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种韧性好、强度高的玉石状微晶玻璃的玉石状微晶玻璃的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的玉石状微晶玻璃的制备方法包括如下步骤：1）将原料称重后混合获得基础料；2）将步骤1）中得到的基础料在1380℃～1450℃下熔化16h～20h，获得玻璃液，所述基础料在上述温度下熔化可有效保证充分溶化，降低玻璃液中的气泡率，从而降低玉石状微晶玻璃的表面气孔率；3）将步骤2）中得到的玻璃液降温至1200℃～1250℃澄清后，继续降温至1000℃～1050℃并保温10min～1hh，获得半成品玻璃料，本步骤有利于降低玉石状微晶玻璃的表面气孔率，本步骤中保温10min～1h的过程可通过人工挑料、烤料的方法实现，即玻璃液继续降温至1000℃～1050℃时，人工将玻璃液取出并对取出的玻璃液在1000℃～1050℃下烤料处理10min～1h；4）将步骤3）中得到的半成品玻璃料倒入模具中在550℃～650℃下保温3h～12h，再经过4h～14h升温至780℃～840℃后保温3h～10h进行晶化处理，接着匀速退火即制得玉石状微晶玻璃，经过上述热处理后能进一步减少玉石状微晶玻璃的表面气孔率，有效提高玉石状微晶玻璃的韧性和强度，增强加工成型性能。本专利技术制得的玉石状微晶玻璃的主要晶相为Na4～3K2～3Ca5(Si12O30)F4，这种晶相呈板条状，大大提高了玉石状微晶玻璃的韧性及抗折抗压强度，且易于加工切割。优选地，所述玉石状微晶玻璃按重量百分比计包括如下成分：二氧化硅55%～CN103641315A说明书32/3页465%，氧化钾5%～15%，氧化钙13%～20%，氟化钙10%～15%，氧化铝2%～8%，氧化锌4%～10%，三氧化硒0.5%～1.5%，硫化镉1%～2%，余量为氧化钠，该成分配比的玉石状微晶玻璃观感呈现红色半透明玉质状，具有天然玉石的润泽度和蜡质感。二氧化硅赋予微晶玻璃良好的化学稳定性和热稳定性，能提高微晶玻璃的强度，降低微晶玻璃的膨胀系数，但随着含量增大，会导致玻璃液的粘度增大，微晶玻璃的熔制温度升高，因此二氧化硅的含量设定为：二氧化硅50%～65%。氧化钾为良好的助溶剂，能提高微晶玻璃的光泽度，促进玻璃液的熔化和澄清，还能降低玻璃液的粘度，因此氧化钾的含量设定为：氧化钾5%～15%。氧化钙能降低玻璃液的高温粘度，促进玻璃液的熔化和澄清，增加微晶玻璃的化学稳定性、机械强度和硬度，因此氧化钙的含量设定为：氧化钙13%～20%。氟化钙为微晶玻璃提供氟的来源，氟是一种优良的乳浊剂，氟含量过高时微晶玻璃的化学稳定性降低，易失透，因引氟化钙的含量设定为：氟化钙10%～15%。氧化铝能够降低微晶玻璃的析晶倾向，提高化学稳定性和机械强度及硬度，改善热稳定性，降低电绝缘性，但随着氧化铝含量的提升，会导致微晶玻璃表面产生条纹，并会提高玻璃液的粘度，使熔化和澄清发生困难，反而增加析晶倾向，因此氧化铝的含量设定为：氧化铝2%～8%。氧化锌能提高微晶玻璃的化学稳定性，降低微晶玻璃的热膨胀系数，但随着氧化锌含量的增加，会增大微晶玻璃析晶倾向，因此氧化锌的含量设定为：氧化锌4%～10%。三氧化硒和硫化镉作为色剂而存在，能促进微晶玻璃形成玉石状纹理，观感和触感更接近天然玉石，因此两者的含量设定为：三氧化硒0.5%～1.5%，硫化镉1%～2%。氧化钠能降低玻璃液的粘度，促进玻璃液的熔化和澄清，因此微晶玻璃剩余的成分设定为氧化钠。更优选地，所述步骤1）中选择石英砂、纯碱、碳酸钾、方解石、萤石、氧化铝、氧化锌、三氧化硒、镉黄作为原料提供玉石状微晶玻璃的成分组成。本专利技术提供的方法操作简单，可制得具有天然玉石纹理，呈现半透明玉质状，具有天然玉石的润泽度和蜡质感的玉石状微晶玻璃；制得的玉石状微晶玻璃韧性好、强度高、吸水率低、无辐射，可切削雕刻，应用于室内外装饰，工艺品、家具、器皿制作等。具体实施方式为使专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。实施例1选用石英砂57份、纯碱14份、碳酸钾20份、方解石25份、萤石14份、氧化铝2份、氧化锌4份、三氧化硒0.6份、镉黄1.2份为原料，混合后获得基础料；将基础料在1400℃下熔化18h，获得玻璃液；将玻璃液降温至1200℃澄清后，继续降温至1020℃并保温10min，获得红色半成品玻璃料；将半成品玻璃料在600℃下保温3h，再经过4h均匀升温至820℃CN103641315A说明书43/3页5后保温3h进行晶化处理，接着匀速退火即制得玉石状微晶玻璃。本实施例制得的玉石状微晶玻璃的体积密度为3.0g/cm3，抗折强度为80MPa，抗压强度为800MPa，莫氏硬度为7.0，冲击韧性为5.5kj/cm3，具有天然玉石纹理，呈现红色半透明玉质状，具有天然玉石的润泽度和蜡质感。实施例2选用石英砂54份、纯碱16份、碳酸钾18份、方解石25份、萤石16份、氧化铝3份、氧化锌6份、三氧化硒0.8份、镉黄1.2份为原料，混合后获得基础料；将基础料在1380℃下熔化24h，获得玻璃液；将玻璃液降温至1220℃澄清后，继续降温至1000℃并保温1h，获得红色半成品玻璃料；将半成品玻璃料在550℃下保温5h，再经过8h均匀升温至800℃后保温6h进行晶化处理，接着匀速退火即制得玉石状微晶玻璃。本实施例制得的玉石状微晶玻璃的体积密度为3.0g/cm3，抗折强度为75MPa，抗压强度为750MPa，莫氏硬度为6.5，冲击韧性为5.2kj/cm3，具有天然玉石纹理，呈现红色半透明玉质状，具有天然玉石的润泽度和蜡质感。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玉石状微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将原料称重后混合获得基础料；将步骤1）中得到的基础料在1380℃～1450℃下熔化16h～20h，获得玻璃液3）将步骤2）中得到的玻璃液降温至1200℃～1250℃澄清后，继续降温至1000℃～1050℃并保温10min～1h，获得半成品玻璃料；将步骤3）中得到的半成品玻璃料倒入模具中在550℃～650℃下保温3h～12h，再经过4h～14h升温至780℃～840℃后保温3h～10h进行晶化处理，接着匀速退火即制得玉石状微晶玻璃。

【技术特征摘要】
1.一种玉石状微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将原料称重后混合获得基础料；将步骤1）中得到的基础料在1380℃～1450℃下熔化16h～20h，获得玻璃液3）将步骤2）中得到的玻璃液降温至1200℃～1250℃澄清后，继续降温至1000℃～1050℃并保温10min～1h，获得半成品玻璃料；将步骤3）中得到的半成品玻璃料倒入模具中在550℃～650℃下保温3h～12h，再经过4h～14h升温至780℃～840℃后保温3h～10h进行晶化处理，接着匀速退火即制得玉石状微...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘书刚，
申请(专利权)人：刘书刚，
类型：发明
国别省市：山东,37