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      一種含改性草木灰的微晶玻璃及其制備方法

      文檔序號:1876558閱讀:361來源:國知局
      專利名稱:一種含改性草木灰的微晶玻璃及其制備方法
      一種含改性草木灰的微晶玻璃及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明主要涉及一種微晶玻璃及其制備方法,尤其涉及一種含改性草木灰的微晶玻璃及其制備方法。
      背景技術(shù)
      微晶玻璃,又稱玻璃陶瓷,是綜合玻璃和陶瓷技術(shù)發(fā)展起來的一種新型材料,是微晶體和玻璃相均勻分布的材料,其理化性能集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重優(yōu)點,如機械強度高、耐腐蝕、耐熱、耐磨、抗氧化性能好、電性能優(yōu)良、膨脹系數(shù)可調(diào)、熱穩(wěn)定性好等, 且優(yōu)于天然石材和陶瓷,可用于建筑幕墻及室內(nèi)高檔裝飾,還可做機械上的結(jié)構(gòu)材料,電子、電工上的絕緣材料,大規(guī)模集成電路的底板材料,微波爐耐熱系列器皿,化工與防腐材料和礦山耐磨材料等等,是具有發(fā)展前途的21世紀的新型材料。因而廣泛用于電子、化工、 軍事、航天、核工業(yè)和建筑等領(lǐng)域。因微晶玻璃可用礦石、工業(yè)尾礦、冶金礦渣、粉煤灰、煤矸石等作為主要生產(chǎn)原料,且生產(chǎn)過過程中無污染,產(chǎn)品本身無放射性污染,故又被稱為環(huán)保產(chǎn)品或綠色材料,傳統(tǒng)生產(chǎn)的微晶玻璃的表層及其內(nèi)層經(jīng)常存在大量工藝性氣孔,而且抗折強度和耐水性等性能不強,限制了微晶玻璃的應(yīng)用領(lǐng)域。發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷,提供一種表面光潔致密無氣孔。
      本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種含改性草木灰的微晶玻璃,它是由下述重量份的原料組成煤矸石30-35、二氧化硅30-40、高嶺石16-21、蠟石10-20、氧化鈣8_10、氧化鋁5_7、氧化鋇5-7. 5、氧化鎂3-5、氧化鋅5-7、木炭3-4. 5、石膏3_4、滑石粉2_3、氧化硼2. 2_3、食鹽2-3、氧化鉀2-4、碳酸鈉2. 5-3、硼砂3_4、氧化鋰2. 5_3、氟化鈣4_6、改性草木灰2. 3_3、五氧化二磷O. 1-0. 2、五氧化二釩O. 3-0. 5、二氧化鈦O. 6-0. 7、三氧化二銻O. 9-1.1 ;所述的改性草木灰的制備方法為將草木灰用12-15%鹽酸浸泡3-4小時,去離子水洗漆,再用10-12%氫氧化鈉溶液浸泡3-4小時,再用去離子水洗滌至中性,烘干,粉碎成超細粉末。
      一種含改性草木灰的微晶玻璃的制備方法,包括以下步驟(1)將除了改性草木灰以外的原料組分混合加入到玻璃熔爐內(nèi),在1540-1640°c的高溫下熔煉2-3小時,再降至1420-1450°C下澄清1. 7-2小時,制得玻璃液;(2)將上述表面澄清的玻璃液直接投入水中,冷淬成碎玻璃體,加入球磨機中,球磨成細度為O. 05-0. 07mm的玻璃粉末,烘干;`(3)將得到的玻璃粉末與上述重量份的改性草木灰混合,加入混合料重量3-5%的改性玻璃體粉末,混合均勻,在60-65MPa壓力下成型,得到生坯;所述的改性玻璃體粉末的制備方法為將重量份為15-20的草木灰、重量份為50-58的石英砂、重量份為8-11的凹凸棒土、重量份為20-25的方解石,混合加入玻璃熔爐中,加熱到1500-1600°C的高溫下,熔煉2-3小時,再降至1400_1450°C下澄清1. 5_2小時,制得玻璃液,然后淬入冷水中得到碎璃體,再研磨成3-5 μ m改性玻璃體粉末;(4)將生坯放入高溫箱式電阻爐中,溫度制度在室溫下以7-8°C/min速率升溫到 300-3200C ;再以 4-60C /min 速率升溫到 780_820°C,保溫 1-1. 5h ;然后再以 5-7°C /min 速率加熱到1220-1260。。,保溫3-3. 5h ;(5)退火將上述晶化后的玻璃以3-5°C/min的退火降溫速度進行退火處理,當溫度降至于580-600°C時,保持恒溫35-40分鐘,然后再6_8°C /min速率升溫到800_850°C,然后再以5-7°C /min速率繼續(xù)降溫,當溫度降至于250-300°C時,再自然冷卻到室溫;(6)出料,按照要求的尺寸切割成板塊,研磨拋光、修邊即可。
      本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明生產(chǎn)的微晶玻璃平面度好、機械強度高、硬度大、具有良好的抗熱性、抗彎曲強度、耐腐蝕性和耐磨性,產(chǎn)品可制成各類管材、板材,可廣泛應(yīng)用于建筑上的耐磨耐腐蝕材料、建筑裝飾材料、實驗室用加熱器具、高溫?zé)峤粨Q器、代石英玻璃、高溫窗、雷達天線罩等。
      具體實施方式
      實施例1一種含改性草木灰的微晶玻璃,它是由下述重量份(公斤)的原料組成煤矸石35、二氧化硅40、高嶺石21、蠟石20、氧化鈣10、氧化鋁7、氧化鋇7、氧化鎂3、 氧化鋅7、木炭4. 5、石膏4、滑石粉3、氧化硼2. 2、食鹽3、氧化鉀2_4、碳酸鈉2. 5、硼砂4、氧化鋰2. 5、氟化鈣6、改性草木灰2. 3、五氧化二磷O. 2、五氧化二釩O. 5、二氧化鈦O. 8、三氧化二銻I ;所述的改性草木灰的制備方法為將草木灰用15%鹽酸浸泡4小時,去離子水洗滌,再用12%氫氧化鈉溶液浸泡4小時,再用去離子水洗滌至中性,烘干,粉碎成超細粉 末。
      一種含改性草木灰的微晶玻璃的制備方法,包括以下步驟(1)將除了改性草木灰以外的原料組分混合加入到玻璃熔爐內(nèi),在1640°c的高溫下熔煉3小時,再降至1450°C下澄清1. 7小時,制得玻璃液;(2)將上述表面澄清的玻璃液直接投入水中,冷淬成碎玻璃體,加入球磨機中,球磨成細度為O. 07mm的玻璃粉末,烘干;(3)將得到的玻璃粉末與上述重量份的改性草木灰混合,加入混合料重量5%的改性玻璃體粉末,混合均勻,在65MPa壓力下成型,得到生坯;所述的改性玻璃體粉末的制備方法為將重量份為20的草木灰、重量份為58的石英砂、重量份為8-11的凹凸棒土、重量份為25的方解石,混合加入玻璃熔爐中,加熱到1600 V 的高溫下,熔煉2-3小時,再降至1450°C下澄清1. 5小時,制得玻璃液,然后淬入冷水中得到碎璃體,再研磨成5 μ m改性玻璃體粉末;(4)將生坯放入高溫箱式電阻爐中,溫度制度在室溫下以8°C/min速率升溫到320°C; 再以6°C /min速率升溫到820°C,保溫1.5h ;然后再以7°C /min速率加熱到1260°C,保溫3.5h ;(5)退火將上述晶化后的玻璃以5°C/min的退火降溫速度進行退火處理,當溫度降至于600°C時,保持恒溫40分鐘,然后再8°C /min速率升溫到850°C,然后再以7°C /min速率繼續(xù)降溫,當溫度降至于300°C時,再自然冷卻到室溫;(6)出料,按照要求的尺寸切割成板塊,研磨拋光、修邊即可。
      性能測試抗折強度測試采用MC009-wdsl0M型電子萬能材料性能試驗機利用三點彎曲法測定樣品的抗折強度,取6個條狀樣品(9mmX7mmX85mm)進行測試,計算抗折強度,最后求平均值。
      顯微硬度測定用HXD-1000數(shù)字顯微硬度測試儀測定樣品的硬度,每個樣品測三個點,用平均值表示其顯微硬度,共測三個樣品,最后計算三個樣品的顯微硬度的平均值。
      耐水性能測試采用粉末浸泡失重法進行測定(DTN12116),將樣品粉碎,取40目下、60目上微晶玻璃粉2克,于50ml容量瓶中,加水至 刻度,在98 ± O. 5 °C溫度下保溫60分鐘,測定其IOOcm2的失重率(mg/100cm2)。
      測試結(jié)果1、樣品外觀質(zhì)量表面致密,無氣孔等缺陷,拋光后表面光亮。
      2、機械性能平均抗折強度89. 8MPa,平均顯微硬度893. 8kgf/mm2。
      3、耐水解等級1級,失重率為0. 281mg/100cm2。
      權(quán)利要求
      1.一種含改性草木灰的微晶玻璃,其特征在于它是由下述重量份的原料組成 煤矸石30-35、二氧化硅30-40、高嶺石16-21、蠟石10-20、氧化鈣8_10、氧化鋁5_7、氧化鋇5-7. 5、氧化鎂3-5、氧化鋅5-7、木炭3-4. 5、石膏3_4、滑石粉2_3、氧化硼2. 5_3、食鹽2-3、氧化鉀2-4、碳酸鈉2. 5-3、硼砂3_4、氧化鋰2. 5_3、氟化鈣4_6、改性草木灰2. 3_3、三氧化二銻0. 9-1.1、五氧化二磷0. 1-0. 2、五氧化二釩0. 3-0. 5、二氧化鈦0. 6-0. 7 ; 所述的改性草木灰的制備方法為將草木灰用12-15%鹽酸浸泡3-4小時,去離子水洗漆,再用10-12%氫氧化鈉溶液浸泡3-4小時,再用去離子水洗滌至中性,烘干,粉碎成超細粉末。
      2.—種如權(quán)利要求1所述的含改性草木灰的微晶玻璃的制備方法,其特征在于包括以下步驟 (1)將除了改性草木灰以外的原料組分混合加入到玻璃熔爐內(nèi),在1540-1640°C的高溫下熔煉2-3小時,再降至1420-1450°C下澄清1. 7-2小時,制得玻璃液; (2)將上述表面澄清的玻璃液直接投入水中,冷淬成碎玻璃體,加入球磨機中,球磨成細度為0. 05-0. 07mm的玻璃粉末,烘干; (3)將得到的玻璃粉末與上述重量份的改性草木灰混合,加入混合料重量3-5%的改性玻璃體粉末,混合均勻,在60-65MPa壓力下成型,得到生坯; 所述的改性玻璃體粉末的制備方法為將重量份為15-20的草木灰、重量份為50-58的石英砂、重量份為8-11的凹凸棒土、重量份為20-25的方解石,混合加入玻璃熔爐中,加熱到1500-1600°C的高溫下,熔煉2-3小時,再降至1400-1450°C下澄清1. 5-2小時,制得玻璃液,然后淬入冷水中得到碎璃體,再研磨成3-5 u m改性玻璃體粉末; (4)將生坯放入高溫箱式電阻爐中,溫度制度在室溫下以7-8VMn速率升溫到300-320°C ;再以 4-6°C /min 速率升溫到 780_820°C,保溫 1_1. 5h ;然后再以 5_7°C /min速率加熱到1220-1260。。,保溫3-3. 5h ; (5)退火將上述晶化后的玻璃以3-5°C/min的退火降溫速度進行退火處理,當溫度降至于580-600°C時,保持恒溫35-40分鐘,然后再6_8°C /min速率升溫到800_850°C,然后再以5-7°C /min速率繼續(xù)降溫,當溫度降至于250-300°C時,再自然冷卻到室溫; (6)出料,按照要求的尺寸切割成板塊,研磨拋光、修邊即可。
      全文摘要
      本發(fā)明公開了一種含改性草木灰的微晶玻璃,它是由下述重量份的原料組成煤矸石30-35、二氧化硅30-40、高嶺石16-21、蠟石10-20、氧化鈣8-10、氧化鋁5-7、氧化鋇5-7.5、氧化鎂3-5、氧化鋅5-7、木炭3-4.5、石膏3-4、滑石粉2-3、氧化硼2.5-3、食鹽2-3、氧化鉀2-4、碳酸鈉2.5-3、硼砂3-4、氧化鋰2.5-3、氟化鈣4-6、改性草木灰2.3-3、五氧化二磷0.1-0.2、五氧化二釩0.3-0.5、二氧化鈦0.6-0.7、三氧化二銻0.9-1.1;本發(fā)明生產(chǎn)的微晶玻璃平面度好、機械強度高、硬度大、具有良好的抗熱性、抗彎曲強度、耐腐蝕性和耐磨性,產(chǎn)品可制成各類管材、板材,可廣泛應(yīng)用于建筑上的耐磨耐腐蝕材料、建筑裝飾材料。
      文檔編號C03C10/00GK103030297SQ201210515490
      公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
      發(fā)明者毛慶云 申請人:毛慶云
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