一种玉石状微晶玻璃的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种玉石状微晶玻璃的制备方法，包括如下步骤：1）将原料称重后混合获得基础料；2）将步骤1）中得到的基础料在1400℃～1500℃下熔化16h～24h，澄清后获得玻璃液；3）将步骤2）中的玻璃液倒入模具中成型；4）将步骤3）中装有玻璃液的模具在480℃～600℃下保温3h～10h，再经过4h～8h升温至800℃～860℃后保温3h～10h进行晶化处理，接着匀速退火即制得玉石状微晶玻璃。本发明专利技术提供的方法步骤简单，可制得具有天然玉石纹理，呈现半透明玉质状，具有天然玉石的润泽度和蜡质感的玉石状微晶玻璃；制得的玉石状微晶玻璃韧性好、强度高、不吸水、易清洁，可切削雕刻，应用于室内外装饰，工艺品、家具、器皿制作等。

【技术实现步骤摘要】
—种玉石状微晶玻璃的制备方法
本专利技术涉及玻璃-陶瓷领域，特别涉及。
技术介绍
随着我国国民经济稳定持续发展，人们生活水平随之提高，对高档建材的需求日益扩大，特别是对无辐射高档石材的替代产品需求更为迫切，但国内的高档石材的替代产品脆性大，不容易加工成型，导致很多高档石材需要从国外进口，成本大为提升。微晶玻璃又称为陶瓷玻璃，具有玻璃和陶瓷的双重特性，微晶玻璃由晶体组成，其原子排列有规律，因此，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，而又比玻璃韧性强。微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重优点，优于天然石材和陶瓷，可用于建筑幕墙及室内高档装饰，还可做机械上的结构材料，电子、电工上的绝缘材料，大规模集成电路的底板材料、微波炉耐热列器皿、化工与防腐材料和矿山耐磨材料等，成为理想的高档石材的替代产品。目前成熟的微晶玻璃的生产方法制得的微晶玻璃均存在着色调单一、没有纹理；表面气孔率高、耐用性差；脆性大、不容易加工成型等缺点，导致微晶玻璃利用空间小，市场占有率低，严重抑制了微晶玻璃产业的发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种韧性好、强度高的玉石状微晶玻璃的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的玉石状微晶玻璃的制备方法包括如下步骤:I)将原料称重后混合犾得基础料；2)将步骤I)中得到的基础料在1400°C~1500°C下熔化16h~24h，澄清后获得玻璃液，所述基础料在上述温度下熔化可有效保证充分溶化，降低玻璃液中的气泡率，从而降低玉石状微晶玻璃的表面气孔率；3)将步骤2)中的玻璃液倒入模具中成型，所述模具形状可为生活实用器皿或工业板材形状；4)将步骤3)中装有玻璃液的模具在480°C~600°C下保温3h~10h，再经过4h~Sh升温至800°C~860°C后保温3h~IOh进行晶化处理，接着匀速退火即制得玉石状微晶玻璃，经过上述热处理后能进一步减少玉石状微晶玻璃的表面气孔率，有效提高玉石状微晶玻璃的韧性和强度，增强加工成型性能。本专利技术制得的玉石状微晶玻璃的主要晶相为Na4~3K2~3Ca5 (Si12O30) F4,这种晶相呈板条状，大大提高了玉石状微晶玻璃的韧性及抗折抗压强度，且易于加工切割。优选地，所述玉石状微晶玻璃按重量百分比计包括如下成分:二氧化硅55%~65%,氧化钠8%~15%，氧化钾5%~10%，氧化钙15%~20%，氟2%~5%，余量为氧化铝。本专利技术制得的玉石状微晶玻璃的各成分按重量百分比计限定如下:二氧化硅赋予微晶玻璃良好的化学稳定性和热稳定性，能提高微晶玻璃的强度，降低微晶玻璃的膨胀系数，但随着含量增大，会导致玻璃液的粘度增大，微晶玻璃的熔制温度升高，因此二氧化硅的含量设定为:二氧化硅55%~65%。氧化钠能降低玻璃液的粘度，促进玻璃液的熔化和澄清，因此氧化钠的含量设定为:氧化钠8%~15%。氧化钾为良好的助溶剂，能提高微晶玻璃的光泽度，促进玻璃液的熔化和澄清，还能降低玻璃液的粘度，因此氧化钾的含量设定为:氧化钾5%~10%。氧化钙能降低玻璃液的高温粘度，促进玻璃液的熔化和澄清，增加微晶玻璃的化学稳定性、机械强度和硬度，因此氧化钙的含量设定为:氧化钙15%~20%。氟是一种优良的乳浊剂，氟含量过高时微晶玻璃的化学稳定性降低，易失透，因此氟的含量设定为:氟2%~5%。氧化铝能够降低微晶玻璃的析晶倾向，提高化学稳定性和机械强度及硬度，改善热稳定性，降低电绝缘性，因此微晶玻璃剩余的成分设定为氧化铝。更优选地，所述步骤I)中选择石英砂、方解石、钠长石、钾长石、萤石、碳酸钠、碳酸钾、氧化铝、氟硅酸钠中的一种或多种作为原料提供玉石状微晶玻璃的成分组成。优选地，所述步骤3)中的模具为铸铁或耐热钢材质，这主要是因为上述两种材质易于加工成不同形状的模具。本专利技术提供的方法步骤简单，可制得具有天然玉石纹理，呈现半透明玉质状，具有天然玉石的润泽度和蜡质感的玉石状微晶玻璃；制得的玉石状微晶玻璃韧性好、强度高、不吸水、易清洁，可切削雕刻，应用于室内外装饰，工艺品、家具、器皿制作等。【具体实施方式】为使专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术实施例中所使用的原料为购买得到的矿物原料和化工原料，允许有微量不可避免的杂质；基础料熔化使用粘土干锅熔化炉；晶化处理过程在履带式炉中进行。实施例1选用65份石英砂、15份方解石，6份萤石、10份氧化铝、12份碳酸钠、15份碳酸钾、4份氟硅酸钠为原料，混合后获得基础料；将基础料在1400°C下熔化24h，澄清后获得玻璃液；将玻璃液倒入耐热钢模具成型；将装有玻璃液的模具在480°C下保温3h，再经过4h匀速升温到800°C后保温4h，接着匀速退火即制得玉石状微晶玻璃。本实施例制得的玉石状微晶玻璃的体积密度为2.9g/cm3,抗折强度为75MPa，抗压强度为800MPa，莫氏硬度为7.3，冲击韧性为5.6kj/cm3，可见光透过率为40%，具有天然玉石纹理，呈现半透明玉质状，具有天然玉石的润泽度和蜡质感。实施例2选用55份石英砂、20份方解石，8份氧化铝、15碳酸钠、15份碳酸钾、10份氟硅酸钠为原料，混合后获得基础料；将基础料在1420°C下熔化20h，澄清后获得玻璃液；将玻璃液倒入耐热钢模具成型；将装有玻璃液的模具在520°C下保温3h，再经过6h匀速升温到820°C后保温6h，接着匀速退火即制得玉石状微晶玻璃。本实施例制得的玉石状微晶玻璃的体积密度为2.6g/cm3,抗折强度为68MPa，抗压强度为650MPa，莫氏硬度为6.7，冲击韧性为5.4kj/cm3，可见光透过率为35%，具有天然玉石纹理，呈现半透明玉质状，具有天然玉石的润泽度和蜡质感。实施例3选用55份石英砂、18份方解石、15份碳酸钠、20份钾长石、6份氟硅酸钠为原料，混合后获得基础料；将基础料在1460°C下熔化18h，澄清后获得玻璃液；将玻璃液倒入铸铁模具成型；将装有玻璃液的模具在540°C下保温6h，再经过8h匀速升温到820°C后保温8h，接着匀速退火即制得玉石状微晶玻璃。本实施例制得的玉石状微晶玻璃的体积密度为2.7g/cm3,抗折强度为70MPa，抗压强度为680MPa，莫氏硬度为6.6，冲击韧性为5.5kj/cm3，可见光透过率为40%，具有天然玉石纹理，呈现半透明玉质状，具有天然玉石的润泽度和蜡质感。实施例4选用50份石英砂、15份方解石、10份碳酸钾、18份钠长石、5份萤石、4份氟硅酸钠为原料，混合后获得基础料；将基础料在1480°C下熔化16h，澄清后获得玻璃液；将玻璃液倒入铸铁模具成型；将装有玻璃液的模具在580°C下保温8h，再经过IOh匀速升温到840°C后保温8h，接着匀速退火即制得玉石状微晶玻璃。 本实施例制得的玉石状微晶玻璃的体积密度为2.5g/cm3,抗折强度为68MPa，抗压强度为650MPa，莫氏硬度为6.5，冲击韧性为5.4kj/cm3，可见光透过率为30%，具有天然玉石纹理，呈现半透明玉质状，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玉石状微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）将原料称重后混合获得基础料；2）将步骤1）中得到的基础料在1400℃～1500℃下熔化16h～24h，澄清后获得玻璃液；3）将步骤2）中的玻璃液倒入模具中成型；4）将步骤3）中装有玻璃液的模具在480℃～600℃下保温3h～10h，再经过4h～8h升温至800℃～860℃后保温3h～10h进行晶化处理，接着匀速退火即制得玉石状微晶玻璃。

【技术特征摘要】
1.一种玉石状微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)将原料称重后混合获得基础料； 2)将步骤I)中得到的基础料在1400°C~1500°C下熔化16h~24h，澄清后获得玻璃液； 3)将步骤2)中的玻璃液倒入模具中成型； 4)将步骤3)中装有玻璃液的模具在480°C~600°C下保温3h~10h，再经过4h~8h升温至800°C~860°C后保温3h~IOh进行晶化处理，接着匀速退火即制得玉石状微晶玻3?。2.根据权利要求1所述的玉石状微晶玻璃的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏高恒，高国良，
申请(专利权)人：辽宁红山玉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：