[發(fā)明專利]一種利用油母頁(yè)巖灰制備的微晶玻璃及其方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710011020.9
• 申請(qǐng)日: 2007-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN101058479A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛向欣;李勇;馮宗玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): C03C10/00
• 分類號(hào): C03C10/00;C03C6/00;C03B32/02
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大專利代理有限公司
• 代理人: 梁焱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及到利用油母頁(yè)巖灰制造建筑用微晶玻璃的方法。

背景技術(shù)

微晶玻璃具有良好的機(jī)械性能和物理性能，其硬度為莫氏6～9，耐壓強(qiáng)度為6.3T/cm²，抗折強(qiáng)度為487～1380kg/cm²，抗沖強(qiáng)度為2.5～3.8kg/cm²，光澤度為70～120度，膨脹系數(shù)為61～77.5(10/℃)，吸水率＜0.07％，耐磨損失為0.49g/cm²，而且具有很好的耐酸耐堿性能，因此被廣泛用于建材、板材、管材，它還可和其它金屬材料配合使用用于高強(qiáng)度軸承、高壓容器、高壓管道、發(fā)酵罐、建筑的無(wú)鋼筋樓板、空心間壁強(qiáng)板、發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸以及航天發(fā)動(dòng)機(jī)、宇宙飛船外殼、火箭噴口等高精尖產(chǎn)品。

目前只有少數(shù)工業(yè)先進(jìn)的國(guó)家如美國(guó)、日本生產(chǎn)小批量的微晶玻璃制品，他們用純化學(xué)原料氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂等或礦山尾礦配制而成，其生產(chǎn)方法主要有兩種，一種是壓延法，先將微晶玻璃原料機(jī)壓成型，然后在進(jìn)行晶化；另一種是水淬法，先將微晶玻璃原料熔化成玻璃渣料，在機(jī)壓成型，然后進(jìn)行晶化。

微晶玻璃是由玻璃的控制晶化而制得的的多晶固體，其微晶化含義是指通過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ㄊ挂氩Ａ?nèi)的成核劑并引發(fā)晶體生長(zhǎng)，形成微晶體。在機(jī)械工程、航空航天工程、核工程、以及食品、醫(yī)療和光學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。鑒于成本原因，建筑微晶玻璃大多用工業(yè)廢棄物制造，然而除了高爐礦渣和銅尾礦生產(chǎn)的微晶玻璃板材已經(jīng)用于建筑領(lǐng)域外，其它如鐵尾礦、鎢尾礦、高嶺土尾礦和粉煤灰等，用于生產(chǎn)建筑微晶玻璃還限于實(shí)驗(yàn)室的研究，這主要是因?yàn)轭伾珕我?大多是黑色)，且批量生產(chǎn)時(shí)又存在較大色差，甚至微小氣孔，翹板和炸裂等缺陷，同時(shí)功能單一，特別是無(wú)工業(yè)化試驗(yàn)，因此推廣應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)油母頁(yè)巖灰利用率低的現(xiàn)狀，本發(fā)明提供一種利用油母頁(yè)巖灰為主要原料，制備微晶玻璃的配方和工藝，以燒結(jié)法制備而成。達(dá)到減輕環(huán)境污染，提高材料附加值的目的。以下是我國(guó)主要油母頁(yè)巖廠的油母頁(yè)巖灰化學(xué)組成：

本發(fā)明一種利用油母頁(yè)巖灰制備的微晶玻璃，其特征在于微晶玻璃的制備原料為：油母頁(yè)巖灰、生石灰、氧化鎂、碳酸鈉、螢石和氧化鉻；微晶玻璃的化學(xué)組成按重量百分比為：

本發(fā)明利用油母頁(yè)巖灰制備微晶玻璃的方法，其具體步驟如下：

1.配料：根據(jù)油母頁(yè)巖灰的化學(xué)組成分析以及對(duì)產(chǎn)品的要求，按重量比配料：油母頁(yè)巖灰75～80％，生石灰9～12％，氧化鎂1～3％，碳酸鈉6～10％，螢石2～3％，氧化鉻1～1.5％；

2.高溫熔化：將各種原料經(jīng)準(zhǔn)確稱量后于球磨機(jī)中均勻混合，加入到剛玉坩鍋并放入到硅鉬棒電阻爐中，在1250～1350℃下熔融90～120min；

3.水淬：將玻璃融體迅速倒入自來(lái)水中，水淬成0.074～0.25mm的玻璃顆粒，在烘干箱中于100℃干燥30min；

4.粉碎：將干燥的水淬玻璃顆粒放入球磨機(jī)中，球磨成粒度小于0.074mm的玻璃粉末；

5.成型：將球磨后的玻璃粉末裝入模具中，壓制成型，成型壓力為10～15MPa；

6.高溫晶化：將壓制成型的玻璃粉末，放入到硅鉬棒電阻爐中，以4～8℃/min的升溫速率升溫到780～850℃，恒溫?zé)Y(jié)60～180min，然后以5～8℃/min的升溫速率升溫到920～990℃，恒溫析晶60～180min，然后隨爐冷卻到室溫，經(jīng)打磨、拋光成微晶玻璃；

7.檢測(cè)：所制備的微晶玻璃表觀體積密度2.4～2.6g·cm^-3，HV顯微硬度900～1250，吸水性0.01％，耐酸性92～99％，耐堿性92～99％，抗壓強(qiáng)度400～550MPa。

本發(fā)明方法制成的微晶玻璃可用作建筑材料及裝飾材料，采用油母頁(yè)巖灰為原料，合理利用了資源，并有利于治理環(huán)境。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

1.配料：原料按重量比為：油母頁(yè)巖灰75％，生石灰11％，氧化鎂1％，碳酸鈉10％，螢石2％，氧化鉻1％；

2.高溫熔化：將稱重的原料均勻混合后，加入到剛玉坩鍋并放入到硅鉬棒電阻爐中，在1250℃下熔融90min；

3.水淬：將玻璃融體在自來(lái)水中水淬成0.074～0.25mm的玻璃顆粒，并用烘干箱干燥；

4.粉碎：將水淬玻璃顆粒球磨成粒度小于0.074mm的玻璃粉末；

5.成型：將玻璃粉末裝入模具中，在壓力為15MPa下壓制成型；