本发明专利技术涉及透明、基本上无色的β石英玻璃陶瓷材料，不含TiO2、As2O3、Sb2O3和磷酸盐；由所述玻璃陶瓷材料制得的制品；锂铝硅酸盐玻璃，所述玻璃陶瓷材料的前体；和生产所述玻璃陶瓷材料和由所述玻璃陶瓷材料制备的所述制品的方法。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本专利技术专利申请是国际申请号为PCT/EP2007/063003,国际申请日为2007年11月 29日，进入中国国家阶段的申请号为200780044191. X，名称为"透明、无色、不含二氧化钛 的β石英玻璃陶瓷材料"的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术通常涉及玻璃陶瓷材料、其前体玻璃、包含玻璃陶瓷材料的制品和制造玻 璃陶瓷材料的方法。特别是，本专利技术涉及包含β石英作为主要结晶相的、在可见光谱上基 本透明、无色的玻璃陶瓷材料、及其前体玻璃材料，包含其的制品和其制造方法。 专利技术背景 在许多出版物特别在W. Hoeland和G. Beal 1，"玻璃陶瓷技术（Glass-ceramic technology) "，美国陶瓷协会（Am. Ceram. Soc)，韦斯特维尔市（Westerville) (2002)， 88-96.页中已经描述了含有β石英固溶体作为主要结晶相、具有低热膨胀系数（CTE)的透 明玻璃陶瓷材料。通常通过热处理前体玻璃（更通常所述玻璃组分的混合物：矿物原料，这 种玻璃的前体）获得所述玻璃陶瓷材料，其组成为LiO 2-Al2O3-SiO2 (LAS)类型。所述热处理 包括成核阶段，之后是晶体生长阶段。 制造由β石英玻璃陶瓷制得的制品通常包括三个主要连续步骤：第一步骤熔融 批料，例如原料和/或碎玻璃的混合物，通常在1550°C -1750°C进行；第二步骤冷却所获得 的熔融玻璃并将所获得的熔融玻璃成型为所需形状；第三步骤通过适合的热处理（包括上 述成核和晶体生长阶段）对成型的冷却玻璃进行结晶或陶瓷化。 包括β石英固溶体作为主要结晶相、并具有不同透光度和基本上无色的玻璃陶 瓷材料是已知的。例如，美国专利 3, 252, 811、3, 977, 886、4, 093, 468、5, 017, 519 和 6750167 及DE1，496, 497、JP06-96460和JP2001-348250均涉及这种玻璃陶瓷材料。特别的，目前 要求的本专利技术可被认为是对JP06-96460中所述材料的改进。所述文献中给出的范围大，即 SiO2范围，也没有关于MgO+ZnO含量的具体教导。所有举例的组成包括As 203，一些包括Ρ205。 与JP06-96460教导的相反，本专利技术的专利技术人发现一种组成范围，其中明确不需要As 2O3进行 澄清，除其它措施外，使用特别规定量的MgO和ZnO促进熔融过程，改善光学性能。 目前基本上透明、基本上无色的玻璃-陶瓷商用产品趋于在可见光谱具有不希望 的颜色色调。故而需要包含β石英固溶体作为主要结晶相的透明、无色玻璃-陶瓷。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种含有β石英固溶体作为主要结晶相、基本上无 色、透明玻璃陶瓷材料，基于全部组成的氧化物，其基本上由以重量百分比表示的以下组分 组成： Si02：66-72 Al2O3:18. 3-24 Li2O ：2. 2-5 ZrO2 ：2-5 SnO2：>0. 4-3 Ce02：0-1 W03+Mo〇3：〇-<1 Ce〇2+W03+Mo〇3:0_< I Nb2O5:0-3 Ce02+W〇3+Mo〇3+Nb2〇5 ： O-3 MgO ：0-3 ZnO ：0-4, MgO+ZnO ：2. 2-4. 6 SrO ：0-2. 5 BaO :0-2. 5 K2CHNa2O :0_〈 I Gd203+La203+Ta20 5+Y205:0_4 Nd203+Er203:0_0. I 和 Fe203:〈0. 04 ; 所述组合物基本上不含二氧化钛、砷氧化物、锑氧化物和磷酸盐，除其不可避免的 痕量外。 根据本专利技术玻璃陶瓷材料的某些实施方案，基于全部组成的氧化物，材料基本上 由以重量百分比表示的以下组分组成； Si02:67. 7-70. 7 Al2O3:18. 7-21 Li2O ：2. 5-3. 6 Zr02：2. 4-3. 8 Sn02：0. 6-1. 8 CeO2+W〇3+Mo〇3：0-^0. 6 Nb205：〇-l MgO ：0-3 ZnO :0-4，MgO+ZnO :2. 2-4. 6 SrO ：0-<l BaO :0-〈l K2O ：0-<0. 8 Gd203+La203+Ta20 5+Y205:0_2 Nd203+Er203:0_0· 06 和 Fe203〈0.02。 根据本专利技术玻璃陶瓷材料的某些实施方案，可能是或可能不是上述具体实施 方案，组合物中Mg0、Zn0、SrO和BaO重量百分比是⑴MgO+ZnO:2. 7-4. 4;和/或（ii) Zn0+Ba0+Sr0 :1-4,优选 1-3. 5。 根据本专利技术玻璃陶瓷材料的某些实施方案，可能是或可能不是上述具体实施方 案，所述组合物还不含卤化物，其不可避免的痕量除外。 根据本专利技术玻璃陶瓷材料的某些实施方案，可能或可能不是上述具体实施方案， 所述组合物还不含硼酸盐，其不可避免的痕量除外。 本专利技术的第二方面是由本专利技术第一方面的玻璃陶瓷材料（包括但不限于上述玻 璃陶瓷材料的具体实施方案）制得的制品，例如烹饪板、炊具、微波炉板、壁炉窗、防火门或 窗、热解或催化炉的观察窗、透镜、餐具或建筑部件。 本专利技术的第三方面是本专利技术第一方面玻璃陶瓷材料（例如根据上述本专利技术第一 方面具体实施方案的玻璃陶瓷材料）的前体玻璃材料。玻璃材料具有相应于上述玻璃陶瓷 的化学组成。 本专利技术的第四方面是生产上述本专利技术第一方面玻璃陶瓷材料（包括但并不限于 上述具体实施方案）的方法，包括在确保其陶瓷化条件下热处理作为所述玻璃陶瓷材料前 体的锂铝硅酸盐玻璃、或本身为这种锂铝硅酸盐玻璃前体的矿物料，特征在于所述玻璃或 所述矿物料的组成相应于上述本专利技术第一方面玻璃陶瓷材料的组成。 在本专利技术第四方面方法的某些实施方案中，方法包括以下连续步骤：(a)熔融锂 铝硅酸盐玻璃或作为这种玻璃前体的矿物料，所述玻璃或料包括有效量但不过量的至少一 种澄清剂；之后澄清获得的熔融玻璃；(b)冷却获得的澄清、熔融玻璃，同时成型为制品所 需形状；和（c)陶瓷化所述成型玻璃；特征在于熔融的所述玻璃或所述矿物料具有相应于 上述本专利技术第一个方面玻璃陶瓷材料（包括但不局限于上述玻璃陶瓷材料的那些具体的 实施方案）的组成。 在本专利技术第四方面方法的某些实施方案中，在低于l〇〇〇°C、优选低于950°C进行 陶瓷化300分钟或更短。 本专利技术多个方面的一个或多个实施方案具有以下一个或更多优点：能制备β石 英固溶体作为主要结晶相的高度透明和高度无色的玻璃陶瓷材料。 在某种程度上，在详细描述中提出本专利技术的另外的实施方案，之后，在某种程度 上，由详细描述获得任何权利要求，或能通过实施本专利技术获得。应理解的是，上述概述及其 后详细描述仅是事理性的和说明性的，不对在此公开的专利技术进行限制。【附图说明】 引入和构成说明书的一部分的附图，连同说明书一起说明专利技术的某些实施方案， 用以解释但不限制本专利技术的原理。 附图（图1)显示（i)根据本专利技术的一个实施方案的玻璃陶瓷材料（下面实施例 4)(ii)比较例（Keralite?，下述包括1102的玻璃陶瓷材料）的透射曲线。【具体实施方式】 以其目前已知的最好的实施方案提供以下专利技术的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基本上无色、透明的玻璃陶瓷材料，所述玻璃陶瓷材料含有β石英固溶体作为主要结晶相，基于氧化物计，所述玻璃陶瓷材料具有以重量百分比表示的基本上由以下组分构成的组成：SiO2：66‑72Al2O3：18.3‑24Li2O：2.2‑5ZrO2：2‑5SnO2：>0.4‑3CeO2：0‑＜1WO3+MoO3:0‑<1CeO2+WO3+MoO3:0‑<1Nb2O5：0‑3CeO2+WO3+MoO3+Nb2O5：0‑3MgO：0‑3ZnO：0‑4SrO：0‑2.5BaO：0‑2.5K2O+Na2O：0‑<1Gd2O3+La2O3+Ta2O5+Y2O5：0‑4Nd2O3+Er2O3：0‑0.1和Fe2O3：<0.04；其中所述组成基本上不含二氧化钛、砷氧化物、锑氧化物和磷酸盐，除其不可避免的痕量外，组成中MgO、ZnO、SrO和BaO重量百分比是(i)MgO+ZnO:2.2‑4.6；和/或(ii)ZnO+BaO+SrO：1‑4，所述玻璃陶瓷材料基本不含BaO。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·艾特肯，M·孔德，L·冯德拉切克，
申请(专利权)人：欧罗克拉公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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