一种镁铝硅系透明微晶玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术涉及微晶玻璃技术领域，尤其涉及一种镁铝硅系透明微晶玻璃及其制备方法。所述镁铝硅系透明微晶玻璃包括以下制备原料：K2CO

【技术实现步骤摘要】
一种镁铝硅系透明微晶玻璃及其制备方法


[0001]本专利技术涉及微晶玻璃
，尤其涉及一种镁铝硅系透明微晶玻璃及其制备方法。

技术介绍

[0002]微晶玻璃是上个世纪50年代末发展起来的一种新型功能材料。它兼具玻璃和陶瓷的优良性质，与普通陶瓷相比，微晶玻璃表面光洁、结构致密均匀、不易沾污；与普通玻璃相比，微晶玻璃的热稳定性、化学稳定性、机械强度、硬度、电阻率等有了很大的提高，具有许多普通玻璃不具备的优点，应用范围也更加广泛。
[0003]透明微晶玻璃是微晶玻璃中的一个重要分支，它是由细晶粒和玻璃相组成的具有均匀致密结构的新型功能材料，不仅具有低膨胀、高的机械强度、硬度，良好的热、化学稳定性及介电性能，而且具有优异的光学性能，在光电子、激光技术等领域中具有广泛的应用。科研工作者对透明微晶玻璃的研究越来越深入，目前正致力于低膨胀、力学性能好、高透过率透明玻璃陶瓷的研究，可望在近期内取得更大进展。氟金云母微晶玻璃的电绝缘性好、高温下真空放气极低、以及耐酸碱、透明、可分剥和富有弹性等特点，是电机、电器、电子、航空等现代工业和高技术的重要非金属绝缘材料，而且它具有可切削的特性，可用钢制刀具对其进行机械加工，在精密电子绝缘子、真空引线柱、微波管部件窗口、场离子显微镜试样夹、地震仪线圈架、γ射线望远镜框架和航天飞机边缘挡板等特殊领域有着广泛用途。
[0004]随着研究的不断深入，为了得到微晶玻璃的光学应用，越来越多的科研工作者致力于透明微晶玻璃的研究，各国研究者已在氧化物、氟化物和氟氧化物多个玻璃体系中开发出高透明的微晶玻璃产品。其中，MAS微晶玻璃由于其优异的机械性能、介电性能等而广泛用作基板材料。但由于高铝、硅含量，导致熔化温度高(1550℃)、高温粘度大，同时，成分及热处理的微小变化都可导致性能大幅度的变动，对制备透明微晶玻璃十分不利。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种镁铝硅系透明微晶玻璃及其制备方法，本专利技术提供的镁铝硅系透明微晶玻璃的抗弯强度较高，热稳定性较优。
[0006]本专利技术提供了一种镁铝硅系透明微晶玻璃，包括以下组分的制备原料：
[0007][0008]各组分的用量之和为100％。
[0009]优选的，所述制备原料中，K2CO3的含量为5wt％～50wt％。
[0010]优选的，所述制备原料中，MgO的含量为10wt％～45wt％。
[0011]优选的，所述制备原料中，Al2O3的含量为1wt％～30wt％。
[0012]优选的，所述制备原料中，MgF2的含量为1wt％～45wt％。
[0013]优选的，所述制备原料中，Sm2O3的含量为0.01wt％～4wt％。
[0014]优选的，所述制备原料中，Nd2O3的含量为0.01wt％～5wt％。
[0015]本专利技术还提供了一种上文所述的镁铝硅系透明微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤：
[0016]A)将制备原料混匀后，在1000～1500℃下熔化，得到玻璃液；
[0017]B)将所述玻璃液进行轧片，冷却成型，得到基体玻璃样品；
[0018]C)将所述基体玻璃样品在580～620℃下退火0.5～1.5h后，再在480～520℃下退火0.5～1.5h，然后在380～420℃下退火0.5～1.5h；
[0019]D)将退火后的基体玻璃样品在580～660℃下进行成核处理，再升温至700～750℃进行热处理，得到镁铝硅系透明微晶玻璃。
[0020]优选的，步骤A)中，所述熔化的时间为2～4h。
[0021]优选的，步骤D)中，所述成核处理的时间为1～5h；
[0022]所述升温的速率为5～20K/min；
[0023]所述热处理的时间为1～5h。
[0024]本专利技术提供了一种镁铝硅系透明微晶玻璃，包括以下组分的制备原料：K2CO
3 1wt％～55wt％；MgO 5wt％～60wt％；Al2O
3 1wt％～40wt％；SiO
2 5wt％～70wt％；MgF
2 0.1wt％～45wt％；Sm2O
3 0wt％～50wt％；Nd2O
3 0.01wt％～50wt％；各组分的用量之和为100％。本专利技术在MgO
‑
Al2O3‑
SiO2(MAS)微晶玻璃的基础上进行掺杂，K2CO3和MgF2的添加，可以降低玻璃液的粘性，降低熔化温度，同时，MgF2作为成核剂可以促进析晶，得到的晶体的粒径较小。MgO
‑
Al2O3‑
SiO2(MAS)微晶玻璃的主体组分配合掺杂组分协同作用，使得镁铝硅系透明微晶玻璃的透过率较高，微晶玻璃的热膨胀系数较低，软化温度较高，抗弯强度较高，为该类材料在各个领域中的应用奠定基础。
[0025]实验结果表明，本专利技术制备的透明微晶玻璃的三点抗弯强度不低于78.4MPa，软化温度不低于655.47℃，热膨胀系数不超过8.8
×
10
‑6/℃，透过率高于86％。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本专利技术提供了一种镁铝硅系透明微晶玻璃，包括以下组分的制备原料：
[0028][0029]各组分的用量之和为100％。
[0030]本专利技术提供的镁铝硅系透明微晶玻璃的制备原料包括K2CO3。在本专利技术的某些实施例中，所述制备原料中，K2CO3的含量为5wt％～50wt％。在某些实施例中，所述K2CO3的含量为5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％或50wt％。
[0031]本专利技术提供的镁铝硅系透明微晶玻璃的制备原料还包括MgO。在本专利技术的某些实施例中，所述制备原料中，MgO的含量为10wt％～45wt％。
[0032]本专利技术提供的镁铝硅系透明微晶玻璃的制备原料还包括Al2O3。在本专利技术的某些实施例中，所述制备原料中，Al2O3的含量为1wt％～30wt％。在某些实施例中，所述Al2O3的含量为3wt％～30wt％。在某些实施例中，所述Al2O3的含量为1wt％、3wt％、4wt％、5wt％、8wt％、10wt％、15wt％、20wt％或30wt％。
[0033]本专利技术提供的镁铝硅系透明微晶玻璃的制备原料还包括SiO2。在本专利技术的某些实施例中，所述制备原料中，SiO2的含量为10wt％～70wt％。在本专利技术的某些实施例中，所述制备原料中，SiO2的含量为5wt％、10wt％、17wt％、20wt％、30wt％、45wt％、55wt％、60wt％或70wt％。
[0034]本专利技术提供的镁铝硅系透明微晶玻璃的制备原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镁铝硅系透明微晶玻璃，包括以下组分的制备原料：各组分的用量之和为100％。2.根据权利要求1所述的镁铝硅系透明微晶玻璃，其特征在于，所述制备原料中，K2CO3的含量为5wt％～50wt％。3.根据权利要求1所述的镁铝硅系透明微晶玻璃，其特征在于，所述制备原料中，MgO的含量为10wt％～45wt％。4.根据权利要求1所述的镁铝硅系透明微晶玻璃，其特征在于，所述制备原料中，Al2O3的含量为1wt％～30wt％。5.根据权利要求1所述的镁铝硅系透明微晶玻璃，其特征在于，所述制备原料中，MgF2的含量为1wt％～45wt％。6.根据权利要求1所述的镁铝硅系透明微晶玻璃，其特征在于，所述制备原料中，Sm2O3的含量为0.01wt％～4wt％。7.根据权利要求1所述的镁铝硅系透明微晶玻璃，其特征在于，所述制备原料中，Nd2O3的含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长久，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：