本發(fā)明涉及玻璃制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高硅玉石狀微晶玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)：

微晶玻璃又稱微晶玉石或陶瓷玻璃，是一種綜合玻璃，其具有玻璃和陶瓷的雙重特性。普通玻璃內(nèi)部的原子排列是沒有規(guī)則的，這也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃由晶體組成，原子有規(guī)律排列，所以，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韌性強(qiáng)。微晶玻璃自研制成功以來，已經(jīng)在生物醫(yī)學(xué)、機(jī)械、電子、航空航天工程等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。在過去的幾十年中，研究人員對基礎(chǔ)玻璃的組成設(shè)計技術(shù)、微晶玻璃的核化與晶化機(jī)理、微晶玻璃的制備技術(shù)及組成-結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系進(jìn)行了大量的探索研究。與傳統(tǒng)玻璃相比，微晶玻璃具有優(yōu)良的熱學(xué)、力學(xué)、電學(xué)方面的性能，例如低熱膨脹系數(shù)、高抗壓強(qiáng)度、高抗彎強(qiáng)度、高彈性模量，高斷裂韌性等。隨著生活水平的提高，微晶玻璃因其優(yōu)異的性能廣泛應(yīng)用于建筑幕墻及室內(nèi)高檔裝飾，還可做機(jī)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、微波爐耐熱列器皿、化工與防腐材料和礦山耐磨材料等，成為理想的高檔石材的替代產(chǎn)品。但現(xiàn)有的微晶玻璃的強(qiáng)度和斷裂韌性有限，使其使用范圍受限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高硅玉石狀微晶玻璃及其制備方法。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種高硅玉石狀微晶玻璃，按質(zhì)量百分比計包括以下組分：sio262-68％、tio23-5％、p2o54.5-7％、zro21-3％、al2o37-10％、na2o1.0-2.0％、y2o30.5-1.5％、zno5-7％、sb2o31.5-3.5％，余量為b2o3。

優(yōu)選地，所述sio2和al2o3的質(zhì)量比為7-9：1。

優(yōu)選地，所述y2o3和sb2o3的質(zhì)量百分比總和≥2.7％。

高硅玉石狀微晶玻璃的制備方法，包括以下步驟：

1)球磨：按比例稱取各原料組分，混合均勻，球磨粉碎，過100目篩，烘干，得混合粉料；

2)熔煉：將混合粉料放入馬蹄焰窯爐中，升溫在高溫下熔化成玻璃溶液，使得高溫下溶液中氣泡完全逸出并去除雜物；

3)成型：將玻璃溶液倒入模具中進(jìn)行成型，并進(jìn)行退火處理，得基礎(chǔ)玻璃；

4)形核、晶化：將基礎(chǔ)玻璃放入電熱爐中進(jìn)行熱處理，完成形核和成長，得產(chǎn)品。

優(yōu)選地，所述步驟1)中球磨8-10h，烘干10-15h。

優(yōu)選地，所述步驟2)中熔煉具體過程為：開始以15-20℃/min的升溫速率升溫至700-800℃，保溫20-30min，然后以10-15℃/min的升溫速率升溫至1200-1250℃，保溫0.5-1h，最后以7-10℃/min的升溫速率升溫至1560-1600℃，保溫1.5-2h。

優(yōu)選地，所述步驟3)中退火處理是將模具放入電熱爐中在540-600℃溫度下退火0.5-1h。

優(yōu)選地，所述步驟4)中形核處理是在600-700℃下形核處理1-3h，再將電熱爐升溫至850-950℃晶化處理1-3h。

本發(fā)明有益效果：本發(fā)明優(yōu)化微晶玻璃組成成分，制得熔點(diǎn)低、晶化率高，具有玉石質(zhì)感的微晶玻璃，該微晶玻璃具有很好的斷裂韌性和強(qiáng)度，加工成型方便，可廣泛應(yīng)用與高檔石材的替代品，具有良好的市場前景。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實施例1：

一種高硅玉石狀微晶玻璃，按質(zhì)量百分比計包括以下組分：sio267％、tio24％、p2o55.5％、zro21.5％、al2o38％、na2o1.2％、y2o30.8％、zno6.5％、sb2o31.8％，余量為b2o3。

高硅玉石狀微晶玻璃的制備方法，包括以下步驟：

1)球磨：按比例稱取各原料組分，混合均勻，球磨粉碎10h，過100目篩，烘干，時間為12h，得混合粉料；

2)熔煉：將混合粉料放入馬蹄焰窯爐中，開始以18℃/min的升溫速率升溫至750℃，保溫20min，然后以13℃/min的升溫速率升溫至1240℃，保溫40min，最后以8℃/min的升溫速率升溫至1580℃，保溫2h，使得混合粉料在高溫下熔化成玻璃溶液，使得高溫下溶液中氣泡完全逸出并去除雜物；

3)成型：將玻璃溶液倒入模具中進(jìn)行成型，然后將模具放入電熱爐中在580℃溫度下退火1h；

4)形核、晶化：將基礎(chǔ)玻璃放入電熱爐在650℃下形核處理2h，再將電熱爐升溫至900℃晶化處理2h。

實施例2：

一種高硅玉石狀微晶玻璃，按質(zhì)量百分比計包括以下組分：sio265％、tio23.5％、p2o56％、zro22％、al2o39％、na2o1.5％、y2o31.0％、zno5.5％、sb2o32.0％，余量為b2o3。

高硅玉石狀微晶玻璃的制備方法，包括以下步驟：

1)球磨：按比例稱取各原料組分，混合均勻，球磨粉碎9h，過100目篩，烘干，時間為14h，得混合粉料；

2)熔煉：將混合粉料放入馬蹄焰窯爐中，開始以20℃/min的升溫速率升溫至780℃，保溫30min，然后以15℃/min的升溫速率升溫至1250℃，保溫1h，最后以10℃/min的升溫速率升溫至1600℃，保溫2h，使得混合粉料在高溫下熔化成玻璃溶液，使得高溫下溶液中氣泡完全逸出并去除雜物；

3)成型：將玻璃溶液倒入模具中進(jìn)行成型，然后將模具放入電熱爐中在600℃溫度下退火1h；

4)形核、晶化：將基礎(chǔ)玻璃放入電熱爐在700℃下形核處理1h，再將電熱爐升溫至850℃晶化處理1h。

實施例3：

一種高硅玉石狀微晶玻璃，按質(zhì)量百分比計包括以下組分：sio262％、tio25％、p2o54.5％、zro23％、al2o37％、na2o2.0％、y2o30.5％、zno7％、sb2o31.5％，余量為b2o3。

高硅玉石狀微晶玻璃的制備方法，包括以下步驟：

1)球磨：按比例稱取各原料組分，混合均勻，球磨粉碎8h，過100目篩，烘干，時間為15h，得混合粉料；

2)熔煉：將混合粉料放入馬蹄焰窯爐中，開始以17℃/min的升溫速率升溫至700℃，保溫20min，然后以12℃/min的升溫速率升溫至1200℃，保溫50min，最后以9℃/min的升溫速率升溫至1560℃，保溫1.5h，使得混合粉料在高溫下熔化成玻璃溶液，使得高溫下溶液中氣泡完全逸出并去除雜物；

3)成型：將玻璃溶液倒入模具中進(jìn)行成型，然后將模具放入電熱爐中在540℃溫度下退火45min；

4)形核、晶化：將基礎(chǔ)玻璃放入電熱爐在680℃下形核處理2h，再將電熱爐升溫至870℃晶化處理2.5h。

實施例4：

一種高硅玉石狀微晶玻璃，按質(zhì)量百分比計包括以下組分：sio268％、tio23％、p2o57％、zro21％、al2o39.5％、na2o1.0％、y2o31.5％、zno5％、sb2o33.5％，余量為b2o3。

高硅玉石狀微晶玻璃的制備方法，包括以下步驟：

1)球磨：按比例稱取各原料組分，混合均勻，球磨粉碎10h，過100目篩，烘干，時間為10h，得混合粉料；

2)熔煉：將混合粉料放入馬蹄焰窯爐中，開始以15℃/min的升溫速率升溫至760℃，保溫0.5h，然后以10℃/min的升溫速率升溫至1240℃，保溫1h，最后以7℃/min的升溫速率升溫至1580℃，保溫2h，使得混合粉料在高溫下熔化成玻璃溶液，使得高溫下溶液中氣泡完全逸出并去除雜物；

3)成型：將玻璃溶液倒入模具中進(jìn)行成型，然后將模具放入電熱爐中在540℃溫度下退火1h；

4)形核、晶化：將基礎(chǔ)玻璃放入電熱爐在600℃下形核處理2.5h，再將電熱爐升溫至850℃晶化處理3h。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。