[發明專利]一種鋰鋁硅微晶玻璃及其制備方法

有效

• 申請號: 202210892369.2
• 申請日: 2022-07-27
• 公開（公告）號: CN115093121B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 陳福;續芯如;陳兆民;夏韋美
• 申請（專利權）人: 秦皇島玻璃工業研究設計院有限公司
• 主分類號: C03C10/12
• 分類號: C03C10/12;C03C6/04;C03B5/193;C03B25/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 周雷

本發明涉及玻璃制備領域，具體涉及一種鋰鋁硅微晶玻璃及其制備方法。本發明提供的鋰鋁硅微晶玻璃的制備方法，包括如下步驟：1)將硅酸鋁、鋰輝石、石英砂、硅酸鋯和鉭鈮原礦混合形成第一混合料，然后將水以水霧的形式加入到所述第一混合料中，然后再加入碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鋅、氫氧化錫、硝酸鉍、碳酸鋇、碳酸鍶等原料，得到第二混合料；2)將第二混合料進行預熱、熔化、澄清和均化，得到玻璃熔體；3)將玻璃熔體成型、退火，得到所述鋰鋁硅微晶玻璃。本發明通過采用上述方法制備得到的微晶玻璃的硬度、強度、透光性能得到大幅提升，同時還可降低微晶玻璃的熱膨脹系數，使微晶玻璃具有優異的綜合性能。

技術領域

本發明涉及玻璃制備領域，具體涉及一種鋰鋁硅微晶玻璃及其制備方法。

背景技術

微晶玻璃是由適當組成的玻璃通過受控晶化而制得的一種多晶材料。雖然由玻璃制備多晶材料的想法可追溯到l8世紀，但直到20世紀50年代才由美國康寧公司研制成功并工業化生產光敏微晶玻璃(Photoceram)和熱敏微晶玻璃(Pyroceram)，從而開辟了材料研究的新領域。由于微晶玻璃與傳統玻璃相比，其軟化溫度、熱穩定性、化學穩定性、機械強度、硬度比較高，并具有一些特殊的性能；與陶瓷相比，它的顯微結構均勻致密、無氣孔、表面光潔、制品尺寸準確并能生產特大尺寸的制品，因而在最近三十多年中，微晶玻璃的研究吸引了眾多的科學工作者，在該材料的研究開發上取得了輝煌的成就，也獲得了巨大的經濟效益。

鋰鋁硅微晶玻璃是所有微晶玻璃當中研制開發最高、研究最深入、應用范圍最廣，因而也是最具有研究價值的一種。由于其卓越的性能，已經成為工農業生產、人民生活和尖端技術上一種不可缺少的材料。

然而現有鋰鋁硅微晶玻璃在制備過程中由于熔化過程玻璃熔體分層嚴重，如采用攪拌方式使玻璃熔體均勻，易引入其他玻璃缺陷，降低鋰鋁硅微晶玻璃硬度、強度、透光等性能。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的鋰鋁硅微晶玻璃在制備過程中由于熔化過程玻璃熔體分層嚴重，如采用攪拌方式使玻璃熔體均勻，易引入其他玻璃缺陷，進而導致鋰鋁硅微晶玻璃硬度、強度、透光等性能有限的缺陷，從而提供一種鋰鋁硅微晶玻璃及其制備方法。

本發明提供一種鋰鋁硅微晶玻璃的制備方法，包括如下步驟：

1)將硅酸鋁、鋰輝石、石英砂、硅酸鋯和鉭鈮原礦混合形成第一混合料，然后將水以水霧的形式加入到所述第一混合料中，然后再加入碳酸鋰、碳酸鈉、十水硼砂、碳酸鋅、氫氧化錫、硝酸鉍、碳酸鋇、碳酸鍶、磷酸二氫銨、氫氧化銦、五氧化二鉭和五氧化二鈮混合，得到第二混合料；

2)將第二混合料進行預熱、熔化、澄清和均化，得到玻璃熔體；

3)將玻璃熔體成型、退火，得到所述鋰鋁硅微晶玻璃。

本發明中鉭鈮原礦為本領域常規鉭鈮原礦，可選的，以質量百分比計，所述鈮礦原礦中礦物組成包括如下成分：0.015-0.02％富錳鉭鈮鐵礦、0.007-0.008％細晶石、0.008-0.0095％含鉭錫石、13-15％鋰云母(含鋰白云母)、55-65％長石、20-25％石英、1-3％黃石、磁鐵礦+赤鐵礦(0.01-0.02％)、0.001-0.002％鈦鐵礦、0.007-0.008％錳礦物、0.002-0.004％磷石灰。

本發明所述成型工藝可為本領域常規成型工藝，在此不做贅述，本發明成型工藝選擇浮法玻璃成型工藝。

優選的，步驟1)中加入碳酸鋰、碳酸鈉、十水硼砂、碳酸鋅、氫氧化錫、硝酸鉍、碳酸鋇、碳酸鍶、磷酸二氫銨、氫氧化銦、五氧化二鉭和五氧化二鈮的混合過程的混合時間為5-20min，得到第二混合料的過程在混合機中進行。

優選的，步驟1)中水霧霧化溫度為30-40℃。