本发明专利技术提供一种具有较高硬度且耐高温的琥珀色的微晶玻璃。微晶玻璃，其重量百分比组成含有：SiO250‑70％；Al2O310.0‑25％；TiO23‑10％；CuO 0.2‑0.7％；MgO 0‑22％；ZnO 0‑20％；且至少含有MgO和ZnO中的其中一种组分。本发明专利技术的微晶玻璃莫氏硬度为7.5‑8H，可以应用在装饰材料和装饰品中，克服了普通的琥珀色玻璃的划伤问题。本发明专利技术的微晶玻璃在1150℃的高温下不软化，耐高温，可以进行在高温条件下的进一步加工。本发明专利技术的微晶玻璃具有高的机械强度、硬度、热稳定性，化学稳定性、耐磨性和电绝缘性能好，可用于装饰材料、建筑内外墙、地面及廊柱等高档装修工程。
【技术实现步骤摘要】
微晶玻璃及其制备方法本申请是针对申请号为201510875782.8，申请日为2015年12月3日，名称为“微晶玻璃及其制备方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种微晶玻璃及其制备方法，尤其是涉及一种琥珀色的微晶玻璃及其制备方法。技术背景微晶玻璃具有玻璃、陶瓷和天然石材的优点，并具有优异的热力学性能、化学稳定性好、强度高、耐磨性高、表面光泽均匀晶莹，清洁方便等特点，这些特性决定了微晶玻璃在材料领域占有重要地位，可用于建筑内外墙、地面及廊柱等高档装修工程中。传统的琥珀色玻璃通过在玻璃中加入硒和镉进行着色，由于镉有毒，不适合用于现有的环境中，普通的琥珀色玻璃莫氏硬度在5H，而平常使用的刀具莫氏硬度在5.5-6H，砂砾或灰尘中含有二氧化硅莫氏硬度7H，这些都能在现有的琥珀色装饰玻璃表面造成划伤或磨损，影响其装饰效果和使用寿命，并且普通的琥珀色玻璃不耐高温，在700-800℃开始软化，不能在高温下使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有较高硬度且耐高温的琥珀色的微晶玻璃。本专利技术还要提供一种上述微晶玻璃的制备方法。本专利技术解决技术问题所采取的技术方案是：微晶玻璃，其重量百分比组成含有：SiO250-70％；Al2O310.0-25％；TiO23-10％；CuO0.2-0.7％；MgO0-22％；ZnO0-20％；且至少含有MgO和ZnO中的其中一种组分。进一步的，还含有：ZrO20-6％；P2O50-1.5％；Sb2O30-1.5％；Na2O0-2％；K2O0-2％；Y2O30-2％；La2O30-1％。进一步的，Na2O和K2O的总含量在2％以下和/或TiO2、ZrO2和P2O5的总含量不小于7％。进一步的，ZnO和MgO的总含量为5-22％和/或TiO25-8％和/或CuO0.4-0.6％和/或SiO2、Al2O3的总含量为70-80％。进一步的，ZnO和MgO的总含量为8-15％。进一步的，所述微晶玻璃为琥珀色的微晶玻璃，所述微晶玻璃的莫氏硬度为7.5-8H。微晶玻璃的制备方法，该方法包括以下步骤：(a)配料按照重量比例称量原料的重量，倒入混合机中，混合均匀后作为前驱体玻璃原料；(b)熔炼将上述前驱体玻璃原料投入到熔炼炉中，在高温下经熔化和澄清，将前驱体玻璃原料溶解为高温玻璃原液，同时去除高温玻璃原液中的气泡和异物；(c)成型及退火将熔融好的高温玻璃原液在一定出炉温度下成型，然后进行粗退火；(d)热处理将上述粗退火后的玻璃放入高温炉里进行热处理，热处理结束后即可在玻璃中生成尖晶石晶体的微晶，得到微晶玻璃。进一步的，步骤(a)所述原料，其中MgO、Na2O、K2O以碳酸盐、硝酸盐或硫酸盐的形式引入，其它组分以氧化物的形式引入。进一步的，步骤(b)所述熔化为：温度在1550-1600℃，时间在4-10h；所述澄清为：温度在1600-1650℃，时间在4-10h。进一步的，步骤(c)所述出炉温度为1500-1600℃；所述成型为：通过在热模具中冷却成型，或通过浮法、压型法成型。进一步的，所述热模具为：在成型过程中保证模具温度在100-450℃；所述冷却为：在高温玻璃液倒入到热模具中后，对热模具进行吹风冷却。进一步的，步骤(d)所述的热处理包括晶核析出和微晶成长两个阶段；所述晶核析出阶段所需温度为750-900℃，持续时间为1-4h；所述微晶成长阶段所需温度为800-1000℃，持续时间为0.5-4h。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用对前驱体玻璃进行热处理，从玻璃基体中晶化析出微晶方法，制备出琥珀色的微晶玻璃，本专利技术的制备过程简单，成本低，适合大规模的生产。本专利技术制备出的琥珀色的微晶玻璃莫氏硬度为7.5-8H，可以有效地应用在装饰材料和装饰品中，克服了普通的琥珀色玻璃的划伤问题，延长了使用寿命。本专利技术制备出的琥珀色的微晶玻璃具有极高的软化温度，在1150℃的高温下不软化，耐高温，可以进行在高温条件下的进一步加工。本专利技术制备出的琥珀色的微晶玻璃具有高的机械强度、硬度、热稳定性，化学稳定性、耐磨性和电绝缘性能好，可用于装饰材料、建筑内外墙、地面及廊柱等高档装修工程。具体实施方式本专利技术以ZnO(MgO)-Al2O3-SiO2-TiO2-CuO为系统，通过熔融过程制备出前驱体玻璃，前驱体玻璃经退火和热处理，制备出琥珀色微晶玻璃。下面将描述其重量百分比含量及其作用。SiO2、Al2O3、MgO或者ZnO是构成本专利技术微晶玻璃的主要成分，根据MgO(或者ZnO)-Al2O3-SiO2相图，本专利技术中，SiO2的含量为50-70％；Al2O3的含量为10-25％；MgO的含量为0-22％，ZnO的含量为0-20％，在本专利技术中，至少含有MgO和ZnO中的其中一种组分，进一步的，MgO和ZnO总含量为5-22％，优选为8-15％。当MgO和ZnO的含量超出上述范围后，在玻璃中会出现其它晶体，达不到本专利技术的要求。SiO2和Al2O3的总含量为70-80％。当SiO2和Al2O3的总含量小于70％时，玻璃的硬度达不到要求，当SiO2和Al2O3的总含量超过80％时，熔炼困难。以上组分的含量范围可以在玻璃中形成镁铝尖晶石或/和锌铝尖晶石微晶，从而提高了玻璃的硬度。TiO2在本专利技术中有两个作用：1)由于TiO2在玻璃体系中能进行着色，在没有其它着色剂情况下，前驱体玻璃呈现浅黄色，含量不能过少，过少没有显色效果；2)是本专利技术微晶玻璃的主要成核剂。TiO2的含量为3-10％，优选为5-8％。如果含量太低，玻璃成核数量低，影响玻璃晶化；如果含量超过了10％，成核剂过多，成型容易发乳，形不成玻璃。CuO的主要作用是着色剂，在没有其它着色剂的情况下，当CuO的含量为0.2-0.7％时，前驱体玻璃呈蓝色。当CuO的含量低于0.2％时，玻璃蓝色浅，到不到效果；而当其含量高于0.7％时，玻璃蓝色太深，本专利技术中，CuO的含量为0.2-0.7％，优选为0.4-0.6％。在本专利技术的玻璃系统下同时加入以上含量的TiO2和CuO，前驱体玻璃成型后呈现黄绿色，经热处理后，玻璃中有微小的晶体，此晶体在可见光有散射作用，与前驱体黄绿色玻璃进行混合，形成了琥珀色微晶玻璃。ZrO2和P2O5为玻璃中晶体的成核剂，一般会使用多种成核剂，这样可以促使晶核数量多，晶化后晶体尺寸小而均匀。ZrO2熔化温度高，含量一般不超过6％；P2O5含量过多会出现分相，一般不超过1.5％。优选的，本专利技术的成核剂TiO2、ZrO2和P2O5的总含量不小于7％。Sb2O3为澄清剂，含量不超过1.5％，含量过多起不到澄清作用。Na2O和K2O为助溶剂，降低玻璃熔化温度和澄清温度，但是Na2O、K2O的含量都不能超过2％，过多会导致玻璃的硬度下降。优选的，本专利技术的助溶剂Na2O和K2O的总含量在2％以下。Y2O3和La2O3是额外添加剂，在不降低玻璃硬度前提下，可以稍微降低玻璃的熔化温度，但是不能太多，Y2O3的含量不能超过2％，La2O3的含量不能超过1％。本专利技术的琥珀色微晶玻璃，主要以尖晶石为主晶相，并且含有少量的石英固溶体、堇青石和假蓝宝石等晶体。本专利技术的制备方法包括以下步骤：(a)配料根据前驱体玻璃的重量组成含量，其中MgO、Na2O、K2O以碳酸盐、硝酸盐或硫本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.微晶玻璃，其特征在于，其重量百分比组成含有：SiO2 50‑70％；Al2O3 10‑25％；TiO2 3‑10％；CuO 0.2‑0.7％；MgO 0‑22％；ZnO 0‑20％；且至少含有MgO和ZnO中的其中一种组分。
【技术特征摘要】
1.微晶玻璃，其特征在于，其重量百分比组成含有：SiO250-70％；Al2O310-25％；TiO23-10％；CuO0.2-0.7％；MgO0-22％；ZnO0-20％；且至少含有MgO和ZnO中的其中一种组分。2.如权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，还含有：ZrO20-6％；P2O50-1.5％；Sb2O30-1.5％；Na2O0-2％；K2O0-2％；Y2O30-2％；La2O30-1％。3.如权利要求2所述的微晶玻璃，其特征在于，Na2O和K2O的总含量在2％以下和/或TiO2、ZrO2和P2O5的总含量不小于7％。4.如权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，ZnO和MgO的总含量为5-22％和/或TiO25-8％和/或CuO0.4-0.6％和/或SiO2、Al2O3的总含量为70-80％。5.如权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，ZnO和MgO的总含量为8-15％。6.如权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃为琥珀色的微晶玻璃，所述微晶玻璃的莫氏硬度为7.5-8H。7.微晶玻璃的制备方法，该方法包括以下步骤：(a)配料按照重量比例称量原料的重量，倒入混合机中，混合均匀后作为前驱体玻璃原料；(b)熔炼将上述前驱体玻璃原料投入到熔炼炉中，在高温下经熔化和澄清，将前驱体玻璃原料溶解为高温玻璃原液，同时去除高...
【专利技术属性】
技术研发人员：原保平，苏学剑，于天来，
申请(专利权)人：成都光明光电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51
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