[發(fā)明專(zhuān)利]一種微晶玻璃及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110305888.6
• 申請(qǐng)日: 2011-10-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102503141A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣達(dá)光;湯浩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蔣達(dá)光;湯浩
• 主分類(lèi)號(hào): C03C10/14
• 分類(lèi)號(hào): C03C10/14;C03C10/16;C03B32/02
• 代理公司: 南京天華專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微晶玻璃及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種可用于投影儀上的反光杯、耐高溫玻璃面板、計(jì)算機(jī)硬盤(pán)基板、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)件的微晶玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)

微晶玻璃是化學(xué)成份和熔化要求很高的特定組成玻璃，在一定溫度下熱處理后變成有微晶體和玻璃相均勻分布的復(fù)合材料，也稱(chēng)作陶瓷玻璃。它具有低膨脹系數(shù)、機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性好、使用溫度高及堅(jiān)硬耐磨等優(yōu)良性能。由于玻璃組成在很大范圍內(nèi)調(diào)整，析出的晶相細(xì)小而分布均勻，因?yàn)槲⒕РＡР牧暇哂性S多其它材料無(wú)法取代的優(yōu)越性能。與石英玻璃相比，微晶玻璃由于析出了細(xì)小均勻的微晶而具有更好的氣密性，并因此獲得較高的機(jī)械強(qiáng)度；同時(shí)，微晶玻璃的膨脹系數(shù)可以通過(guò)控制晶相的組成在很大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，超低膨脹微晶玻璃的獲得是通過(guò)玻璃種析出C軸方向?yàn)樨?fù)膨脹的β-鋰霞石、β-石英固溶體、α-鋰霞石等晶相，與具有正膨脹的參與玻璃相組合而獲得接近零膨脹甚至負(fù)膨脹的材料，微晶玻璃是通過(guò)玻璃在熱處理過(guò)程中控制晶化而獲得有殘余玻璃相的多晶固定材料，玻璃中析出的微晶晶相小而分布均勻，使得微晶玻璃材料具有許多其它材料無(wú)法取代的優(yōu)越性能，從而在國(guó)防、航空、運(yùn)輸、建筑、生產(chǎn)科研及生活等領(lǐng)域作為結(jié)構(gòu)材料、技術(shù)材料、電絕緣材料、光學(xué)材料等獲得廣泛地應(yīng)用。

微晶玻璃的性能是由晶體的礦物組成與玻璃相的化學(xué)組成以及它們的數(shù)量決定的，調(diào)整上述各種因素，就可以生產(chǎn)出各種預(yù)定性能的微晶玻璃材料。目前應(yīng)用在投影儀上的反光杯采用的材料多為高硼硅玻璃，隨著投影儀的高功率輸出，體積減小，現(xiàn)有的高硼硅玻璃材料已經(jīng)不能夠滿(mǎn)足耐熱要求。而采用微晶玻璃則可以有效提高反光杯的耐熱特性，提高反光杯的強(qiáng)度，滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。目前現(xiàn)有微晶玻璃的組成中難熔組分多，熔融溫度高，一般在1550℃-1650℃以上，并且生產(chǎn)出來(lái)的微晶玻璃不能滿(mǎn)足反光杯越來(lái)越高的耐熱沖擊溫度需求；因此亟需開(kāi)發(fā)一種滿(mǎn)足投影儀上的反光杯使用需求的微晶玻璃。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種耐熱沖擊溫度高且熔融溫度低的液晶玻璃及其制備方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案解決的：

一種微晶玻璃，包括以下成分：50-70wt%的SiO₂；15-30wt%的?Al₂O₃；2-10wt%?的Li₂O；0-9wt%的B₂O₃；0-5wt%的R₂O，其中R₂O為L(zhǎng)i₂O、Na₂O、K₂O中的一種或幾種；0-10wt%的RO，其中RO為MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO中的一種或幾種。

還包括0-5wt%?的TiO₂、0-5wt%的ZrO₂、0-9wt%的P₂O₅和0-3wt%的F中的一種或幾種。

所述的微晶玻璃中含有的β-石英固溶體的成分為L(zhǎng)i₂O-Al₂O₃-2SiO₂。

一種微晶玻璃的制備方法，所述的制備方法包括以下步驟：

（a）、原料制備：根據(jù)微晶玻璃的化學(xué)組成，按比例稱(chēng)量所需原料的重量，然后放入攪拌器內(nèi)充分?jǐn)嚢杌旌虾笞鳛楣虘B(tài)玻璃原料；

（b）、原料熔融：將配制好的固態(tài)玻璃原料投入熔融爐內(nèi)，加熱使熔融爐內(nèi)的溫度超過(guò)1400℃并保持24h以上，即可將固態(tài)玻璃原料溶解為高溫玻璃原液，同時(shí)除去固態(tài)玻璃原料溶解時(shí)產(chǎn)生的氣泡和異物；

（c）、玻璃成型：將熔融好的高溫玻璃原液通過(guò)浮法或者壓型法制成玻璃原片；

（d）、熱處理：將玻璃原片放入高溫爐里進(jìn)行熱處理，熱處理結(jié)束后即可在玻璃原片中生成均一的低膨脹β-石英固溶體微晶，獲得符合要求的微晶玻璃。

所述步驟（d）中的熱處理過(guò)程包括微晶核析出和微晶成長(zhǎng)兩個(gè)階段。

所述步驟（d）熱處理過(guò)程中的微晶核析出階段所需的溫度為550℃-650℃，持續(xù)時(shí)間為1-3h。

所述步驟（d）熱處理過(guò)程中的微晶成長(zhǎng)階段所需的溫度為700℃-800℃，持續(xù)時(shí)間為1-2h。

所述步驟（a）中采用的攪拌器為V型攪拌器。

所述步驟（b）中采用的熔融爐為電爐或坩堝爐。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)：