[發明專利]透明、無色、不含二氧化鈦的β石英玻璃陶瓷材料

在審

• 申請號: 201410648448.4
• 申請日: 2007-11-29
• 公開（公告）號: CN104529169A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: B·艾特肯;M·孔德;L·馮德拉切克
• 申請（專利權）人: 歐羅克拉公司
• 主分類號: C03C10/14
• 分類號: C03C10/14
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒

本發明專利申請是國際申請號為PCT/EP2007/063003，國際申請日為2007年11月29日，進入中國國家階段的申請號為200780044191.X，名稱為“透明、無色、不含二氧化鈦的β石英玻璃陶瓷材料”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明通常涉及玻璃陶瓷材料、其前體玻璃、包含玻璃陶瓷材料的制品和制造玻璃陶瓷材料的方法。特別是，本發明涉及包含β石英作為主要結晶相的、在可見光譜上基本透明、無色的玻璃陶瓷材料、及其前體玻璃材料，包含其的制品和其制造方法。

發明背景

在許多出版物特別在W.Hoeland和G.Beall，“玻璃陶瓷技術(Glass-ceramic?technology)”，美國陶瓷協會(Am.Ceram.Soc)，韋斯特維爾市(Westerville)(2002)，88-96.頁中已經描述了含有β石英固溶體作為主要結晶相、具有低熱膨脹系數(CTE)的透明玻璃陶瓷材料。通常通過熱處理前體玻璃(更通常所述玻璃組分的混合物：礦物原料，這種玻璃的前體)獲得所述玻璃陶瓷材料，其組成為LiO₂-Al₂O₃-SiO₂(LAS)類型。所述熱處理包括成核階段，之后是晶體生長階段。

制造由β石英玻璃陶瓷制得的制品通常包括三個主要連續步驟：第一步驟熔融批料，例如原料和/或碎玻璃的混合物，通常在1550℃-1750℃進行；第二步驟冷卻所獲得的熔融玻璃并將所獲得的熔融玻璃成型為所需形狀；第三步驟通過適合的熱處理(包括上述成核和晶體生長階段)對成型的冷卻玻璃進行結晶或陶瓷化。

包括β石英固溶體作為主要結晶相、并具有不同透光度和基本上無色的玻璃陶瓷材料是已知的。例如，美國專利3,252,811、3,977,886、4,093,468、5,017,519和6750167及DE1,496,497、JP06-96460和JP2001-348250均涉及這種玻璃陶瓷材料。特別的，目前要求的本發明可被認為是對JP06-96460中所述材料的改進。所述文獻中給出的范圍大，即SiO₂范圍，也沒有關于MgO+ZnO含量的具體教導。所有舉例的組成包括As₂O₃，一些包括P₂O₅。與JP06-96460教導的相反，本發明的發明人發現一種組成范圍，其中明確不需要As₂O₃進行澄清，除其它措施外，使用特別規定量的MgO和ZnO促進熔融過程，改善光學性能。

目前基本上透明、基本上無色的玻璃-陶瓷商用產品趨于在可見光譜具有不希望的顏色色調。故而需要包含β石英固溶體作為主要結晶相的透明、無色玻璃-陶瓷。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供一種含有β石英固溶體作為主要結晶相、基本上無色、透明玻璃陶瓷材料，基于全部組成的氧化物，其基本上由以重量百分比表示的以下組分組成：

SiO₂：66-72

Al₂O₃：18.3-24

Li₂O：2.2-5

ZrO₂：2-5

SnO₂：>0.4-3

CeO₂：0-1

WO₃+MoO₃:0-<1

CeO₂+WO₃+MoO₃:0-<1

Nb₂O₅：0-3

CeO₂+WO₃+MoO₃+Nb₂O₅：0-3

MgO：0-3

ZnO：0-4，MgO+ZnO：2.2-4.6

SrO：0-2.5

BaO：0-2.5

K₂O+Na₂O：0-<1

Gd₂O₃+La₂O₃+Ta₂O₅+Y₂O₅：0-4