玻璃陶瓷材料、形成玻璃陶瓷材料的方法和玻璃陶瓷材料的用途技术

本发明专利技术涉及一种玻璃陶瓷材料。本发明专利技术还涉及一种形成玻璃陶瓷材料的方法。本发明专利技术还涉及玻璃陶瓷材料的用途。玻璃陶瓷材料的用途。玻璃陶瓷材料的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】玻璃陶瓷材料、形成玻璃陶瓷材料的方法和玻璃陶瓷材料的用途


[0001]本专利技术涉及一种玻璃陶瓷材料。本专利技术还涉及一种形成玻璃陶瓷材料的方法。

技术介绍

[0002]玻璃陶瓷材料用于多个领域，例如砖、管道和屋顶瓦、陶瓷体、工艺陶器、玻璃料、釉面和釉底料、卫生洁具、瓷砖和餐具。在这些领域中使用的玻璃陶瓷材料通常包括包含玻璃的无定形相和结晶相。
[0003]由于玻璃陶瓷材料的生产方式，它们通常具有零或几乎为零的孔隙率。通常，玻璃陶瓷材料通过熔化和退火过程来生产。第一步(熔化)将孔隙率降低到零或几乎为零；第二步(退火)为晶体成核和生长提供条件。
[0004]对于其中需要生产树脂嵌入的玻璃陶瓷材料的应用来说，任选地采取粗砂形式(粗砂具有最小粒径为100μm且最大粒径为500μm的粒径分布)的玻璃陶瓷材料的零或几乎为零的孔隙率可能是一个问题。在玻璃陶瓷材料中大于几乎为零的孔隙率是有益的(为了在形成人造石时嵌入在树脂中)，因为所述树脂应该优选地润湿或接触所述玻璃陶瓷材料的尽可能多的表面。例如，由于存在微裂纹和微孔，方石英粗砂容易嵌入到树脂中(当形成人造石时)；而玻璃粗砂和石英粗砂(石英小于玻璃)具有几乎为零的孔隙率，并且需要偶联剂才能良好地嵌入到树脂中(当形成人造石时)。图5、6和7示出了具有较少孔隙和裂纹(与方石英相比)的石英粒子(图5)、方石英粒子(图6)和孔隙率几乎为零的玻璃粒子(图7)的表面。
[0005]需要一种玻璃陶瓷材料来代替传统的玻璃陶瓷材料，其中所述玻璃陶瓷材料具有比传统的玻璃陶瓷材料更高的孔隙率。方石英粗砂粒子的粒子内孔隙率为12％
±
2％。可以用作方石英粗砂粒子的替代品(至少在使用树脂的人造石产品的形成中)的粗砂粒子优选地具有从2％或3％或4％至15％的粒子内孔隙率。
[0006]方石英是通过将纯硅砂在大约1550℃的温度例如1300℃至1700℃的温度下煅烧而获得的一种矿物质。
[0007]在室温下，硅砂主要由被称为α
‑
石英的矿物相构成。当将α
‑
石英加热到大约1550℃时，α
‑
石英的晶格经历相变。在加热后，α
‑
石英最初经历相变以形成β
‑
石英。在进一步加热后，β
‑
石英随后形成鳞石英，然后在更高温度下(通常为1300℃至1700℃，在大气压下)形成方石英。
[0008]在不同温度和压力下二氧化硅的不同相示出在图1中描绘的相图中。
[0009]方石英在化学上稳定并且机械强度高。方石英的商业化形式也具有高白度。由于易于制造，方石英被用于许多应用。例如，方石英被用于工程石材(例如工作表面)和涂料中。
[0010]在工程石材市场(有时被称为EGS)中，方石英的最大市场之一是厨房台面的生产。台面由矿物填充剂和树脂组成。台面通常包含高百分率(高达92重量％)的矿物填充剂，而
一种或多种树脂(任选地：2K环氧树脂例如Fugante
TM
Epoxy 2k，或聚酯树脂例如POLARIS聚酯树脂(由Ashland
TM
生产))以较低百分率(至多8重量％)存在。方石英、石英或方石英和石英通常作为矿物填充剂掺入到台面中。
[0011]通常，台面(由矿物填充剂和树脂组成)在安装之前需要切割。台面通常用简单的磨损工具干式切割。这种切割台面的方法产生由树脂和矿物填充剂的混合物组成的粉尘。所述矿物粉尘可能含有方石英、石英或方石英和石英。方石英和石英粉尘可以通过吸入导致与工作相关的细胞矽肺病。
[0012]方石英、石英或方石英和石英也用于涂料组合物中。涂料组合物通常包含10重量％至20重量％的这些矿物质。涂料可以是气载粒子的来源，例如这些粒子可以通过喷涂涂料或干式打磨涂料而产生。所述气载粒子可能含有方石英、石英或方石英和石英。正如上文讨论的，方石英和石英气载粒子可以通过吸入导致细胞矽肺病和肺癌。
[0013]已调查了当将方石英和石英分散在空气中并因此被吸入时，所述矿物质的致癌性质。最危险的粒子是直径小于10μm的粒子和从高能切割过程新产生的粒子。
[0014]至少在EGS和涂料市场中对代替传统矿物填充剂的玻璃陶瓷材料存在着需求，其中所述玻璃陶瓷材料可以代替方石英、石英或方石英和石英，或在最终产品中将方石英、石英或方石英和石英减少到低于1％。

技术实现思路

[0015]本专利技术公开了一种玻璃陶瓷材料，其可用于全部或部分代替方石英、石英或方石英和石英。
[0016]本专利技术涉及一种具有与方石英相同或相似的物理性质的玻璃陶瓷材料。
[0017]本专利技术如下述条款中所阐述：
[0018]1.一种玻璃陶瓷材料，其包含：
[0019]包含玻璃的无定形相；和
[0020]包含透辉石的结晶相。
[0021]2.根据条款1所述的玻璃陶瓷材料，其中所述玻璃包含大于10重量％的氧化钠。
[0022]3.根据条款1或2所述的玻璃陶瓷材料，其中所述玻璃包含大于10重量％的氧化钾。
[0023]4.根据条款1至3中的任一项所述的玻璃陶瓷材料，其中形成所述结晶相的晶体嵌入在所述玻璃内。
[0024]5.根据条款1至4中的任一项所述的玻璃陶瓷材料，其中所述玻璃陶瓷材料由下述组分组成：
[0025]包含玻璃(或由玻璃组成)的无定形相；
[0026]包含透辉石(或由透辉石组成)的结晶相；和
[0027]不可避免的杂质。
[0028]6.根据条款1至5中的任一项所述的玻璃陶瓷材料，其中所述玻璃陶瓷材料由下述组分组成：
[0029]包含玻璃(或由玻璃组成)的无定形相，其中所述无定形相占所述玻璃陶瓷材料的15重量％至80重量％；
[0030]包含透辉石(或由透辉石组成)的结晶相，其中所述结晶相占所述玻璃陶瓷材料的20重量％至85重量％；和
[0031]不可避免的杂质；或者
[0032]包含玻璃(或由玻璃组成)的无定形相，其中所述无定形相占所述玻璃陶瓷材料的20重量％至58重量％；
[0033]包含透辉石(或由透辉石组成)的结晶相，其中所述结晶相占所述玻璃陶瓷材料的42重量％至80重量％；和
[0034]不可避免的杂质。
[0035]7.根据条款1至6中的任一项所述的玻璃陶瓷材料，其中所述玻璃陶瓷材料由下述组分组成：
[0036]包含玻璃(或由玻璃组成)的无定形相，其中所述无定形相占所述玻璃陶瓷材料的40重量％至49重量％；
[0037]包含透辉石(或由透辉石组成)的结晶相，其中所述结晶相占所述玻璃陶瓷材料的51重量％至60重量％；和
[0038]不可避免的杂质。
[0039]8.根据条款1至7中的任一项所述的玻璃陶瓷材料，其中所述无定形相由玻璃(和任选的不可避免的杂质)组成。
[0040]9.根据条款1至8中的任一项所述的玻璃陶瓷材料，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种玻璃陶瓷材料，其包含：包含玻璃的无定形相；和包含透辉石的结晶相。2.根据权利要求1所述的玻璃陶瓷材料，其中：所述玻璃包含大于10重量％的氧化钠；和/或所述玻璃包含大于10重量％的氧化钾；和/或形成所述结晶相的晶体嵌入在所述玻璃内。3.根据权利要求1或2所述的玻璃陶瓷材料，其中所述玻璃陶瓷材料由下述组分组成：包含玻璃(或由玻璃组成)的无定形相(任选地，其中所述无定形相占所述玻璃陶瓷材料的15重量％至80重量％或20重量％至58重量％或40重量％至49重量％)；包含透辉石(或由透辉石组成)的结晶相(任选地，其中所述结晶相占所述玻璃陶瓷材料的20重量％至85重量％或42重量％至80重量％或51重量％至60重量％)；和不可避免的杂质。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的玻璃陶瓷材料，其中所述无定形相由玻璃(和任选的不可避免的杂质)组成。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的玻璃陶瓷材料，其中所述结晶相由透辉石(和任选的不可避免的杂质)组成。6.根据权利要求3至5中的任一项所述的玻璃陶瓷材料，其中所述不可避免的杂质包含以下或由以下组成：小于3.0重量％、或小于2.5重量％、或小于2.0重量％、或小于1.5重量％、或小于1.0重量％或小于0.5重量％的石英、方石英或石英和方石英。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的玻璃陶瓷材料，其中所述玻璃陶瓷材料的颜色为白色或近白色；任选地，其中所述玻璃陶瓷材料具有下述CIELAB比色参数：88至100(L)；
‑
0.5至+0.5(a)；+0.4至+3.0(b)(或92至100(L)；
‑
0.5至+0.5(a)；+0.4至+3.0(b))；任选地，其中CIELAB比色性质在HunterLab
TM
Miniscan XE Plus上测量。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的玻璃陶瓷材料，其中所述玻璃陶瓷材料具有0或更大、或大于1％、或大于2％、或2％至25％、或2％至15％、或4％至25％、或4％至15％或4％至10％的粒子内孔隙率。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的玻璃陶瓷材料，其中所述玻璃陶瓷材料：具有最小粒径为100μm且最大粒径为500μm的粒径分布(采取粗砂形式)；和/或具有最大粒径为45μm的粒径分布(采取粉状物形式)。10.一种人造石，其包含根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗西斯科，
申请(专利权)人：西佰科荷兰公司，
类型：发明
国别省市：