[發(fā)明專利]一種鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷及其制備方法

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• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN110577364A
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張月皎;姚全星;羅愷;袁曉波;劉慶;李軍旗
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳精匠云創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號: C03C10/12
• 分類號: C03C10/12;C03C10/04;C03B19/02;C03B25/02
• 代理公司: 44334 深圳市賽恩倍吉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 葉乙梅

1.一種鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷，其特征在于，所述鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷包括以下重量百分比的組分：5％-15％的氧化鋰(Li₂O)，40％-80％的二氧化硅(SiO₂)以及10％-35％的氧化鋁(Al₂O₃)，其中，所述氧化鋰用于降低所述鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷的膨脹系數(shù)，所述二氧化硅用于構(gòu)成所述鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷的骨架，所述氧化鋁用于增強(qiáng)所述鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度。

2.如權(quán)利要求1所述的鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷，其特征在于，還包括以下重量百分比的組分：0％-10％的氧化鉀(K₂O)，0％-15％的氧化鈉(Na₂O)，0％-5％的氧化鈣(CaO)及0％-5％的五氧化二鈮(Nb₂O₅)，其中，所述氧化鉀、氧化鈉、氧化鈣，三氧化二鐵及五氧化二鈮為助溶劑。

3.如權(quán)利要求2所述的鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷，其特征在于，還包括以下重量百分比的組分：0％-5％的三氧化二鉻(Cr₂O₃)，0％-5％的三氧化二鐵(Fe₂O₃)，0％-10％的氧化磷(P₂O₅)，0％-15％的二氧化鈦(TiO₂)、0％-10％的二氧化鋯(ZrO₂)，其中，所述三氧化二鉻、三氧化二鐵、氧化磷、二氧化鈦以及二氧化鋯為晶核劑，所述晶核劑在所述鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷熔融過程中促進(jìn)晶核形成及生長。

4.如權(quán)利要求3所述的鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷，其特征在于，所述晶核劑的成分還可以包括銀(Ag)。

5.如權(quán)利要求3所述的鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷，其特征在于，還包括以下重量百分比的組分：0％-5％的二氧化錫(SnO₂)，0％-5％的氧化銻(Sb₂O₃)以及0％-5％的三氧化二砷(As₂O₃)，其中，所述二氧化錫，氧化銻以及三氧化二砷為澄清劑，所述澄清劑在所述鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷熔融過程中促進(jìn)氣泡排除。

6.如權(quán)利要求5所述的鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷，其特征在于，還包括以下重量百分比的組分：0％-10％的氧化鎂(MgO)及0％-10％的氧化鋅(ZnO)，其中，所述氧化鎂及氧化鋅用于增強(qiáng)所述鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度及化學(xué)穩(wěn)定性。

7.如權(quán)利要求6所述的鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷，其特征在于，還包括以下重量百分比的組分：0％-5％的氧化鋇(BaO)，其中，所述氧化鋇用于增加所述鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷折射率、密度、光澤和化學(xué)穩(wěn)定性。

8.一種鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供如權(quán)利要求1至7任意一項所述組分的原料，將所述原料混合并置于一第一反應(yīng)釜中，將所述第一反應(yīng)釜加熱至所述原料熔融得到一第一混合物；

提供一模具，將所述第一混合物注入所述模具中冷卻成型得到一鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷半成品；

將所述鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷半成品置于一第二反應(yīng)釜中，保持所述第二反應(yīng)釜的溫度范圍為500至800℃，保溫2至10小時得到一第二混合物；以及

調(diào)整所述第二反應(yīng)釜的溫度范圍為650至1050℃，保溫2至12小時得到所述鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷。

9.如權(quán)利要求8所述的鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷的制備方法，其特征在于，還包括如下步驟：

對所述鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷進(jìn)行切割、表面處理及強(qiáng)化。

10.如權(quán)利要求8所述的鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷的制備方法，其特征在于，所述鋰鋁硅酸鹽納米晶玻璃陶瓷中的晶粒尺寸范圍為1nm至100nm。