【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于玻璃材料及其生产，涉及一种生物科学用sro-al2o3-2sio2微晶玻璃及制备方法。
技术介绍
1、微晶玻璃，一类新型无机非金属材料，通过特定工艺将特定组成的基础玻璃，在控制条件下进行晶化转变而制得。其内部结构中，微米级的玻璃相与晶相共存，赋予其独特的物理和化学性能。微晶玻璃具备高机械强度、高硬度、良好的热稳定性和化学稳定性等特点，使得它在众多领域，如生物医疗、化工、电子、光学等领域，具有广泛的应用前景。
2、锶长石微晶玻璃，因其出色的性能，在多个行业展现出广阔的应用前景。在生物医疗领域，其具有优异的生物活性，可作为骨骼支架，用于修复骨缺损和促进骨整合；在化工领域，其可作为耐腐蚀材料，用于制造化工设备、管道等；在电子领域，其高透明度与稳定性使其成为理想的基板材料；在光学领域，其独特的光学性能使其在光学仪器、激光器件等方面具有潜在应用价值。
3、目前，sro-al2o3-2sio2微晶玻璃的制备方法主要有：熔融烧结法和溶胶-凝胶法。熔融烧结法制备过程简便，产品的致密度高、气孔率低、成品率高，生产工艺成熟，适用于大规模生产，但熔制温度过高，易导致能耗大，且在热处理过程中，核化与晶化过程较难控制，可能影响产品性能。现有的溶胶-凝胶法主要是采用有机盐为原料，如以多元金属醇盐水解缩聚反应形成溶胶，再进一步反应生成凝胶后低温合成sro-al2o3-2sio2凝胶玻璃。sro-al2o3-2sio2凝胶玻璃经过烧结和晶化可制得sro-al2o3-2sio2微晶玻璃。溶胶-凝胶法的制备温度低，材料纯度和均
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种溶胶-凝胶工艺合成的sro-al2o3-2sio2微晶玻璃的制备方法，该法合成条件温和，可避免有机金属醇盐的不足。
2、本专利技术采用以下技术方案：
3、根据本专利技术实施例的溶胶-凝胶工艺合成的sro-al2o3-2sio2微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤1，制备勃姆石溶胶：确定al2o3，sio2和sro的含量，计算出硝酸铝、硅溶胶和水溶性锶盐的需要量；称取相应的硝酸铝放入反应器中，加入去离子水溶解，用浓硝酸调节溶液的ph值小于2，放置在搅拌机上搅拌，并在75℃水浴条件下加热，然后滴加氨水，至ph值为3，持续搅拌4-8小时，得到固含量为20-40wt%的勃姆石溶胶；
5、步骤2，制备sr-al-si三元溶胶：向勃姆石溶胶中缓慢滴加硅溶胶，持续搅拌30分钟，获得硅铝溶胶；缓慢滴加锶盐水溶液，持续搅拌4-8小时，获得固含量为20-40wt%的sr-al-si三元溶胶；
6、步骤3，制备sr-al-si三元凝胶：继续搅拌，同时缓慢加入浓氨水调节溶液的ph值，至ph值调节为3.0-5.0时，溶胶逐渐向凝胶转变，停止搅拌，将sr-al-si三元溶胶静置老化12-24小时，获得sr-al-si三元凝胶；
7、步骤4，制备sro-al2o3-2sio2凝胶玻璃：将sr-al-si三元凝胶放置在烘箱中85℃保温24小时，再110℃保温48小时，得到干凝胶，干凝胶研磨过60目筛后600℃煅烧4小时可制得sro-al2o3-2sio2凝胶玻璃；
8、步骤5，sro-al2o3-2sio2凝胶玻璃经过造粒、成型和烧结得到sro-al2o3-2sio2微晶玻璃。
9、优选地，所述步骤5中，造粒是将sro-al2o3-2sio2凝胶玻璃粉球磨粉碎，烘干后过100目筛，使用羧甲基纤维素含量为10wt%的水溶液做粘结剂，粘结剂用量为sro-al2o3-2sio2凝胶玻璃粉的10-25wt%，与凝胶玻璃粉混合造粒，造粒完成后过60目筛。
10、优选地，所述步骤5中，成型是使用压力机将造粒后的玻璃粉压制成生坯样品，成型压力15-40kn，然后对生坯进行100-250mpa等静压处理。
11、优选地，所述步骤5中，烧结是将生坯置于电炉中，以每分钟1-2℃的加热速度升温至250℃，并保温0.5-2小时，之后以每分钟1-2℃的加热速度升温至350℃保温0.5-2小时，然后以每分钟3-5℃的加热速度升温至700℃保温1-2小时，之后以每分钟5-10℃的加热速度升温至1000-1500℃保温1-4小时制得sro-al2o3-2sio2微晶玻璃。
12、本专利技术还提供一种基于上述制备方法得到的溶胶-凝胶工艺合成的sro-al2o3-2sio2微晶玻璃，其中，sro-al2o3-2sio2微晶玻璃的组成点选择在锶长石单相区内，材料成分摩尔比例为20%-30%的sro，20%-30%的al2o3，40%-60%的sio2；sro取自水溶性锶盐，al2o3来自硝酸铝，sio2来源于硅溶胶。
13、本专利技术的上述技术方案至少具有如下效果之一：
14、（1）根据本专利技术的溶胶-凝胶工艺合成的sro-al2o3-2sio2微晶玻璃的主晶相可以是单斜相锶长石，六方相锶长石，或者两者的混合相；
15、（2）所得微晶玻璃结构完整，无宏观缺陷，抗弯强度变化范围在40-160mpa之间。
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1.一种溶胶-凝胶工艺合成的SrO-Al2O3-2SiO2微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种溶胶-凝胶工艺合成的SrO-Al2O3-2SiO2微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤5中的造粒是：将SrO-Al2O3-2SiO2凝胶玻璃粉球磨粉碎，烘干后过100目筛，使用羧甲基纤维素含量为10wt%的水溶液做粘结剂，粘结剂用量为SrO-Al2O3-2SiO2凝胶玻璃粉的10-25wt%，与凝胶玻璃粉混合造粒，造粒完成后过60目筛。
3.根据权利要求1所述的一种溶胶-凝胶工艺合成的SrO-Al2O3-2SiO2微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤5中的成型是：使用压力机将造粒后的玻璃粉压制成生坯样品，成型压力15-40kN，然后对生坯进行100-250MPa等静压处理。
4.根据权利要求1所述的一种溶胶-凝胶工艺合成的SrO-Al2O3-2SiO2微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤5中的烧结是：将生坯置于电炉中，以每分钟1-2℃的加热速度升温至250℃，并保温0.5-2小时，之后以每分钟1-2℃
5.一种溶胶-凝胶工艺合成的SrO-Al2O3-2SiO2微晶玻璃，其特征在于，根据权利要求1-4任一项所述的一种溶胶-凝胶工艺合成的SrO-Al2O3-2SiO2微晶玻璃的制备方法制备得到。
6.根据权利要求5所述的一种溶胶-凝胶工艺合成的SrO-Al2O3-2SiO2微晶玻璃，其特征在于，SrO-Al2O3-2SiO2微晶玻璃组成点选择在锶长石单相区内，材料成分摩尔比例为：20%-30%的SrO，20%-30%的Al2O3，40%-60%的SiO2。
7.根据权利要求5所述的一种溶胶-凝胶工艺合成的SrO-Al2O3-2SiO2微晶玻璃，其特征在于，SrO取自水溶性锶盐，Al2O3来自硝酸铝，SiO2来源于硅溶胶。
...【技术特征摘要】
1.一种溶胶-凝胶工艺合成的sro-al2o3-2sio2微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种溶胶-凝胶工艺合成的sro-al2o3-2sio2微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤5中的造粒是：将sro-al2o3-2sio2凝胶玻璃粉球磨粉碎，烘干后过100目筛，使用羧甲基纤维素含量为10wt%的水溶液做粘结剂，粘结剂用量为sro-al2o3-2sio2凝胶玻璃粉的10-25wt%，与凝胶玻璃粉混合造粒，造粒完成后过60目筛。
3.根据权利要求1所述的一种溶胶-凝胶工艺合成的sro-al2o3-2sio2微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤5中的成型是：使用压力机将造粒后的玻璃粉压制成生坯样品，成型压力15-40kn，然后对生坯进行100-250mpa等静压处理。
4.根据权利要求1所述的一种溶胶-凝胶工艺合成的sro-al2o3-2sio2微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤5中的烧结是：将生坯置于电炉中，以每分钟1-2℃的加热速度升温...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴松松，付英旗，丁春艳，张丽娟，温广武，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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