一种微晶玻璃的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种微晶玻璃的制备方法，属于玻璃制造技术领域。本发明专利技术将秸秆、生石灰和水混合放热，吸附混合石料产生的二氧化硅，从而提高微晶纤维体系的力学性能；秸秆颗粒纤维中吸附的二氧化硅可与碳在氟化钠、纳米铁粉的催化下，生成坚硬耐磨的碳化硅，表面粗糙度得到有效提高，进一步提升体系各组分相互之间的结合强度，使产品热稳定性和力学性能有效提高；以海泡石、铝矾土、铜合金粉为材料，以高锰酸钾海藻酸钠、黄原胶混合作为包衣液，造粒后进行烧结，放热反应，提高烧结效率，使力学强度性能进一步提升。本发明专利技术解决了针对目前微晶玻璃的耐磨性及力学性能不佳，耐热性及韧性有待提高的问题。

A preparation method of glass ceramics

The invention discloses a preparation method of glass ceramics, which belongs to the technical field of glass manufacturing. The invention mixes straw, quicklime and water to exothermically absorb silicon dioxide produced by mixing stone, thereby improving the mechanical properties of microcrystalline fiber system; the silicon dioxide adsorbed in straw granular fiber and carbon can be catalyzed by sodium fluoride and nanometer iron powder to form hard wear-resistant silicon carbide, and the surface roughness can be effectively improved. The thermal stability and mechanical properties of the product are improved by further enhancing the bonding strength between the components of the system; sepiolite, bauxite and copper alloy powder are used as materials, potassium permanganate alginate and xanthan gum are mixed as coating solution, sintered after granulation, exothermic reaction is carried out to improve the sintering efficiency and force. The intensity of learning is further enhanced. The invention solves the problems that the wear resistance and mechanical properties of the current glass-ceramics are not good, and the heat resistance and toughness need to be improved.

【技术实现步骤摘要】
一种微晶玻璃的制备方法
本专利技术属于玻璃制造
，具体涉及一种微晶玻璃的制备方法。
技术介绍
微晶玻璃是指在玻璃中加入某些成核物质，通过热处理、光照射，或化学处理等手段，在玻璃内均匀地析出大量的微小晶体，形成致密的微晶相和玻璃相的多相复合体。通过控制微晶的种类数量、尺寸大小等，可以获得透明微晶玻璃、膨胀系数为零的微晶玻璃、表面强化微晶玻璃、不同色彩或可切削微晶玻璃。微晶玻璃（CRYSTOEandNEOPARIES）又称微晶玉石或陶瓷玻璃。是无机非金属材料。是综合玻璃，是一种外国刚刚开发的新型的建筑材料，它的学名叫做玻璃水晶。微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同。它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。而微晶玻璃象陶瓷一样，由晶体组成，也就是说，它的原子排列是有规律的。所以，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强。微晶玻璃是通过控制玻璃的结晶而得到的一种多晶材料。目前微晶玻璃已经形成了一种特别门类的材料，其品种繁多，性能各异，具有十分广泛的用途。微晶玻璃板材是微晶玻璃众多品种中的一种，它是一种新型高档建筑装饰材料，具有强度高、抗磨损、耐腐蚀、耐风化、不吸水、清洁维护方便、无放射性危害等理化特性以及色调均匀、光泽柔和晶莹、表面致密无暇等优异的外观特点。由于微晶玻璃板材各方面性能均优于天然石材，所以现在已经被广泛应用于建筑内外墙、地面及廊柱等高档装修工程中。目前建筑用微晶玻璃均采用烧结法，而且不加入晶核剂。它的基本原理是，玻璃是一种非晶态固体，从热力学观点看，它处于一种亚稳状态，较之晶体有较高的内能，所以在一定条件下，可以转化为结晶态。从动力学观点来看，玻璃熔体在冷却过程中，粘度急剧增加，抑制晶核的形成和晶体长大，阻止了结晶体的成长壮大。建筑用微晶玻璃利用了不加晶核剂的非均相结晶化机理，充分应用了热力学上的可能和动力学上的抑制，在一定条件下，使这种相辅相成的物理过程，形成一个新的平衡，而获得的一种新材料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前微晶玻璃的耐磨性及力学性能不佳，耐热性及韧性有待提高的问题，提供一种微晶玻璃的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种微晶玻璃的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：（1）取秸秆粉碎过筛，取过筛颗粒平铺于容器，再铺设生石灰，交替铺设过筛颗粒与生石灰，至容器高度的30~45%，加入容器体积45~60%的水，混合，静置，加入容器体积4~8%的混料，密封容器，室温下静置，抽滤，收集滤渣，洗涤，干燥，得预处理秸秆颗粒；（2）按质量份数计，取20~40份预处理秸秆颗粒，25~35份氧化剂混合搅拌，调节pH，静置，离心，取离心物洗涤，干燥，得改性秸秆颗粒；（3）按质量比为50：3~5取改性秸秆颗粒、辅剂混合搅拌，通入氮气，于500~550℃，保温反应2~4h，升温至700~800℃，保温，冷却，出料，得复合改性秸秆料，备用；（4）取混合石料粉碎过筛，得混合细粉，收集混合细粉将包衣液喷雾包衣，混合造粒，得颗粒料，取所得颗粒料过筛，得过筛颗粒料，取过筛颗粒料干燥，通氮气保护，程序升温，保温烧结，冷却，出料，得烧结料；（5）按质量比5：2~4：1取备用的复合改性秸秆料、烧结料、废渣预处理物混合，粉碎，过筛，取过筛颗粒于800~950℃保温2~4h，得熔融玻璃水，取熔融玻璃水水淬，得玻璃颗粒，取玻璃颗粒烘干，球磨，得球磨料，取球磨料过筛，取过筛颗粒造粒，烧结，降温，保温，冷却，即得微晶玻璃。所述步骤（1）中的秸秆：棉花秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆中的任意一种。所述步骤（1）中的混料：按质量比4~6：1取沼液、粉碎过筛的西瓜子混合，即得混料。所述步骤（2）中的氧化剂：按质量比4：2~3：12~18取高锰酸钾、高碘酸钠、水混合，即得氧化剂。所述步骤（3）中的辅剂：按质量比4~8：1：0.2取氟化钠、纳米铁粉、氯化钠混合，即得辅剂。所述步骤（3）中的通入氮气速率为50~80mL/min。所述步骤（4）中的包衣液：按质量比2：4~8：0.2：10取高锰酸钾、海藻酸钠、黄原胶、水混合，即得包衣液。所述步骤（4）中的按重量份数计，取10~20份海泡石、40~60份铝矾土、3~5份铜合金粉混合，即得混合石料。所述步骤（4）中的程序升温为以8~10℃/min速率升温至800~900℃。所述步骤（5）中的废渣预处理物：按质量比1：1~3：10取玻璃渣、电石渣于柠檬酸钠溶液中浸泡，过滤，取滤渣干燥，即得废渣预处理物。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术将秸秆、生石灰和水混合，放热，辅以混料，脱除木质素、半纤维素，再利用具有强氧化性的高锰酸钾和高碘酸钠溶液配合氧化，氧化纤维表面的羟基为羧基，吸附混合石料产生的二氧化硅，形成氧化硅膜层，新生的纳米二氧化硅膜层表面富含硅羟基，可在体系内形成氢键，形成耐高温、高韧性三维网状结构，从而有效提高微晶纤维体系的力学性能；（2）本专利技术制备中改性后的秸秆维表面含较多活性基团，秸秆颗粒纤维中吸附的二氧化硅可与碳在氟化钠、纳米铁粉的催化下，生成坚硬耐磨的碳化硅，碳化硅可与之共同分散于体系中，从而提高体系的耐磨性和耐热性能，表面粗糙度得到有效提高，表面有坚硬的碳化硅包覆，有利于体系中链状结构的大分子有机质挂靠、缠绕与秸秆纤维表面，从而进一步提升体系各组分相互之间的结合强度，使产品热稳定性和力学性能有效提高；（3）本专利技术以海泡石、铝矾土、铜合金粉为材料，以高锰酸钾海藻酸钠、黄原胶混合作为包衣液，造粒后进行烧结，在高温烧结过程中，高锰酸钾发生分解，产生氧气和二氧化锰等物质，而氧气从体系内部向外扩散过程中，可起到致孔效果，且扩散过程中可与体系中，放热反应，提高烧结效率，保障内部完全烧结的同时，产生的二氧化碳等气体可进一步起到致孔作用，提高体系内部孔隙率，实现轻质效果，而高锰酸钾分解产生的二氧化锰可起到助烧剂的作用，降低烧结所需能量，从而使微晶玻璃强度得到进一步提升，另外在烧结过程中铜合金粉末在高温下发生熔融，并在气体作用下在体系内部扩散，且可与氧气发生反应，生成金属氧化物，金属氧化物一方面可以起到助烧的作用，另一方面，可作为增强相，提高玻璃的强度，部分二氧化硅可在高温下与氮气反应，生成少量氮化硅而填充于微晶玻璃体系中，使力学强度性能进一步提升。具体实施方式秸秆：棉花秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆中的任意一种。混料：按质量比4~6：1取沼液、粉碎过100目筛的西瓜子混合，即得混料。包衣液：按质量比2：4~8：0.2：10取高锰酸钾、海藻酸钠、黄原胶、水混合，即得包衣液。混合石料：按重量份数计，取10~20份海泡石、40~60份铝矾土、3~5份铜合金粉混合，即得混合石料。氧化剂：按质量比4：2~3：12~18取高锰酸钾、高碘酸钠、水混合，即得氧化剂。辅剂：按质量比4~8：1：0.2取氟化钠、纳米铁粉、氯化钠混合，即得辅剂。废渣预处理物：按质量比1：1~3：10取玻璃渣、电石渣于浓度0.1mol/L的柠檬酸钠溶液中浸泡3~6h，过滤，取滤渣干燥，即得废渣预处理物。一种微晶玻璃的制备方法，包括如下步骤：（1）取秸秆，粉碎过120目筛，取过筛颗粒以铺设厚度为2~4cm平铺于容器，于颗粒之上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微晶玻璃的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：（1）取秸秆粉碎过筛，取过筛颗粒平铺于容器，再铺设生石灰，交替铺设过筛颗粒与生石灰，至容器高度的30~45%，加入容器体积45~60%的水，混合，静置，加入容器体积4~8%的混料，密封容器，室温下静置，抽滤，收集滤渣，洗涤，干燥，得预处理秸秆颗粒；（2）按质量份数计，取20~40份预处理秸秆颗粒，25~35份氧化剂混合搅拌，调节pH，静置，离心，取离心物洗涤，干燥，得改性秸秆颗粒；（3）按质量比为50：3~5取改性秸秆颗粒、辅剂混合搅拌，通入氮气，于500~550℃，保温反应2~4h，升温至700~800℃，保温，冷却，出料，得复合改性秸秆料，备用；（4）取混合石料粉碎过筛，得混合细粉，收集混合细粉将包衣液喷雾包衣，混合造粒，得颗粒料，取所得颗粒料过筛，得过筛颗粒料，取过筛颗粒料干燥，通氮气保护，程序升温，保温烧结，冷却，出料，得烧结料；（5）按质量比5：2~4：1取备用的复合改性秸秆料、烧结料、废渣预处理物混合，粉碎，过筛，取过筛颗粒于800~950℃保温2~4h，得熔融玻璃水，取熔融玻璃水水淬，得玻璃颗粒，取玻璃颗粒烘干，球磨，得球磨料，取球磨料过筛，取过筛颗粒造粒，烧结，降温，保温，冷却，即得微晶玻璃。...

【技术特征摘要】
1.一种微晶玻璃的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：（1）取秸秆粉碎过筛，取过筛颗粒平铺于容器，再铺设生石灰，交替铺设过筛颗粒与生石灰，至容器高度的30~45%，加入容器体积45~60%的水，混合，静置，加入容器体积4~8%的混料，密封容器，室温下静置，抽滤，收集滤渣，洗涤，干燥，得预处理秸秆颗粒；（2）按质量份数计，取20~40份预处理秸秆颗粒，25~35份氧化剂混合搅拌，调节pH，静置，离心，取离心物洗涤，干燥，得改性秸秆颗粒；（3）按质量比为50：3~5取改性秸秆颗粒、辅剂混合搅拌，通入氮气，于500~550℃，保温反应2~4h，升温至700~800℃，保温，冷却，出料，得复合改性秸秆料，备用；（4）取混合石料粉碎过筛，得混合细粉，收集混合细粉将包衣液喷雾包衣，混合造粒，得颗粒料，取所得颗粒料过筛，得过筛颗粒料，取过筛颗粒料干燥，通氮气保护，程序升温，保温烧结，冷却，出料，得烧结料；（5）按质量比5：2~4：1取备用的复合改性秸秆料、烧结料、废渣预处理物混合，粉碎，过筛，取过筛颗粒于800~950℃保温2~4h，得熔融玻璃水，取熔融玻璃水水淬，得玻璃颗粒，取玻璃颗粒烘干，球磨，得球磨料，取球磨料过筛，取过筛颗粒造粒，烧结，降温，保温，冷却，即得微晶玻璃。2.根据权利要求1所述一种微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的秸秆：棉花秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆中的任意一种。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文杰，陈建春，李莉，
申请(专利权)人：朱文杰，
类型：发明
国别省市：江苏,32