一种抗折弯微晶玻璃制造技术

本发明专利技术涉及玻璃材料技术领域，具体涉及一种抗折弯微晶玻璃。微晶玻璃的原料组分包括：石英、钒钛铁尾矿、硅灰石、白云石、萤石、方解石、氧化锌、氧化硼、氧化镁、氧化铬、稀土氧化物。其中，稀土氧化物中含有La、Y、Ce、Sc、Gd五种稀土元素的氧化物，混合物中五种元素的氧化物的质量占比分别为22.5%、17.8%、26.4%、15.8%和17.5%。玻璃制造过程中采用澄清提质剂对玻璃液进行净化和品质提升，从而使得生产的玻璃具有更好的晶相结构，本发明专利技术提供的微晶玻璃的机械性能优秀，抗压强度、抗冲击性能好，抗折弯性能突出。

A kind of anti bending glass ceramics

The invention relates to the technical field of glass materials, in particular to an anti bending glass ceramic. The raw materials of glass-ceramics include quartz, vanadium-titanium-iron tailings, wollastonite, dolomite, fluorite, calcite, zinc oxide, boron oxide, magnesium oxide, chromium oxide and rare earth oxide. Among them, the rare earth oxides contain La, Y, Ce, Sc and Gd. The mass ratios of the oxides of the five elements in the mixture are 22.5%, 17.8%, 26.4%, 15.8% and 17.5% respectively. The glass-ceramics provided by the present invention have excellent mechanical properties, compressive strength, impact resistance and bending resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种抗折弯微晶玻璃
本专利技术涉及玻璃材料
，具体涉及一种抗折弯微晶玻璃。
技术介绍
玻璃是非晶无机非金属材料，一般是用多种无机矿物，如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等，作为主要原料，另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸盐复盐，是一种无规则结构的非晶态固体。广泛应用于建筑物构建、容器制造、结构和装饰品制造等，用来隔风透光，属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。普通玻璃的硬度大，导热性好、透光性优秀，但是玻璃的耐压强度和耐折弯性能相对不足，玻璃在受到冲击时容易破碎，不仅导致使用功能散失，还容易对人和其它物体造成损伤。为了提高玻璃制品的强度，人们通常采用特定的工艺对玻璃进行钢化处理，从而使得玻璃具有更好的机械性能，以及更高的安全系数，这种玻璃被称为钢化玻璃。钢化玻璃属于安全玻璃。钢化玻璃其实是一种预应力玻璃，通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强玻璃自身抗风压性，寒暑性，冲击性等。钢化处理使得玻璃的承载能力大大提高，改善了易碎性质，即使钢化玻璃破坏也呈无锐角的小碎片，对人体的伤害极大地降低了。钢化玻璃的耐急冷急热性质较之普通玻璃有3-5倍的提高，一般可承受250度以上的温差变化，对防止热炸裂有明显的效果。但是钢化玻璃的也有自身的缺点，例如：钢化后的玻璃不能再进行切割和加工，只能在钢化前就对玻璃进行加工至需要的形状，再进行钢化处理；钢化玻璃强度虽然比普通玻璃强，但是钢化玻璃有自爆的可能性。为了进一步改善这种问题，一种新型的微晶玻璃被研制出来，微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同，它具有玻璃和陶瓷的双重特性，普通玻璃内部的原子排列是没有规则的，这也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃象陶瓷一样，由晶体组成，也就是说，它的原子排列是有规律的。所以，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强。常规的微晶玻璃性能较普通玻璃和钢化玻璃有了较大提升，例如专利技术专利申请号CN200610122075.2公开的锂-铝-硅系统低膨胀微晶玻璃晶化方法，以及专利技术专利申请号CN200910036518.X公开的锂-铝-硅系统低膨胀微晶玻璃成型方法等，这些玻璃的耐压强度高，耐冲击性能好，不容易发生自爆，安全性得到了显著改善。但是玻璃的制备成本相对较高，而且制备出来的玻璃的抗折弯性能相对较差，玻璃在受到较大的折弯作用力时容易碎裂，这给玻璃的运输和使用带来了安全隐患。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种抗折弯微晶玻璃，该玻璃的机械性能非常优秀，抗压强度、抗冲击性能好，抗折弯性能尤为突出。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现的：一种抗折弯微晶玻璃，按照质量份数，微晶玻璃的原料组分包括：石英30-35份，钒钛铁尾矿20-27份，硅灰石5-9份，白云石15-20份，萤石20-24份，方解石15-18份，氧化锌2-4份，氧化硼2-3份，氧化镁1-2份，氧化铬0.5-1.2份，稀土氧化物0.4-0.7份。优选地，按照质量份数，微晶玻璃的原料组分包括：石英32-34份，钒钛铁尾矿23-25份，硅灰石7-8份，白云石17-19份，萤石21-23份，方解石16-17份，氧化锌2.5-3.5份，氧化硼2.4-2.7份，氧化镁1.4-1.6份，氧化铬0.8-1.1份，稀土氧化物0.4-0.6份。进一步优选地，按照质量份数，微晶玻璃的原料组分包括：石英33份，钒钛铁尾矿24份，硅灰石7.5份，白云石18份，萤石22份，方解石17份，氧化锌3份，氧化硼2.6份，氧化镁1.5份，氧化铬0.9份，稀土氧化物0.5份。优选地，稀土氧化物中含有La、Y、Ce、Sc、Gd五种稀土元素的氧化物，混合物中五种元素的氧化物的质量占比分别为22.5％、17.8％、26.4％、15.8％和17.5％。稀土氧化物的添加能够改善玻璃的晶相结构，提升玻璃的抗压强度、耐冲击性能等各项机械性能；该组分中各成分的比例是经过大量实验得出的，最有利于提高并平衡玻璃各项性能的配比。本专利技术提供的微晶玻璃的制备方法包括如下步骤：(1)按照质量份数，将除稀土氧化物以外的微晶玻璃原料混合，加入到球磨机中研磨成400-450目的细粉，粉末送入到玻璃熔窑中，熔化成玻璃液，经过升温段后，玻璃液温度升高至1250-1300℃；(2)在玻璃熔窑的升温段向玻璃液中加入稀土氧化物和占玻璃液2-4wt％的澄清提质剂，搅拌均匀后将玻璃液送入到澄清段中，澄清提质处理2-3h，然后将澄清后的玻璃液送入到恒温段中，以1100-1150℃的温度恒温处理40-50min；(3)接着将玻璃液投入到成型模具中，冷却后得到玻璃毛坯料；(4)将比例毛坯料送入到玻璃晶化炉中，进行热处理后，得到所需晶化玻璃料，所述热处理过程包括如下步骤：首先将玻璃温度以10-15℃/min的速率升高至520-650℃，在炉内保温0.5-2h；然后以4-5℃/min升温至720-780℃，第二次保温3-4h；然后以3-4℃/min升温至800-850℃，第三次保温1-2h；然后以15-20℃/min升温至900-920℃，第四次保温0.5-1h；接着以15-20℃/min降温至500-550℃，第五次保温1-2h；然后以15-20℃/min冷却至100℃以下出炉，完成玻璃的微晶化处理；(5)将微晶化处理后的玻璃坯料切割、打磨、抛光，得到所需尺寸和形状，包装后库存或销售。其中，玻璃熔窑选择天然气辅助电加热的混合型热窑。优选地，澄清提质剂中含有三氧化而锑、二氧化铈、硫酸钡、活性氧化铝、氟铝酸钾和氧化锗，各成分的质量比为4:2:5:4:5:1。澄清提质剂的材料粒径为0.5-2.0mm。澄清提质剂的作用一方面是净化玻璃液，去除杂质和气泡等，另一方面还可以改善玻璃晶相结构，提升玻璃质量。优选地，玻璃熔窑的澄清段的温度为1200-1250℃。玻璃冷却成型过程中的降温冷却过程分为两步，第一步是以15-20℃/min的速率将玻璃液的温度冷却至800-850℃，保温30-50min，然后以20-25℃/min的速率将玻璃冷却至室温。本专利技术具有如下的有益效果：该型微晶玻璃通过特殊的原料组成和热处理工艺的处理，使得该型玻璃微晶化后的内部原子态排布更加有序，玻璃的结构更加紧密，从而提高玻璃的表面应力和抗压强度，使得该型处理的耐冲击性能更加优秀。玻璃制备过程中，为了提高玻璃原料组分的纯净度和玻璃晶体的晶相结构，在玻璃澄清段中添加了稀土氧化物和澄清提质剂，其中澄清提质剂不仅可以发挥净化作用，也可以与稀土元素添加剂产生协同作用，提升玻璃液的品质，改善玻璃成型后的晶相结构，从而增强玻璃性能。该型微晶玻璃与普通的烧结型微晶玻璃相比，具有晶粒均匀、细小，致密度高，色调柔和，纹理美观，强度和光泽度高等的优良特性，使用过程中的热膨胀系数小，耐热性能突出。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗折弯微晶玻璃，其特征在于：按照质量份数，所述微晶玻璃的原料组分包括：石英30‑35份，钒钛铁尾矿20‑27份，硅灰石5‑9份，白云石15‑20份，萤石20‑24份，方解石15‑18份，氧化锌2‑4份，氧化硼2‑3份，氧化镁1‑2份，氧化铬0.5‑1.2份，稀土氧化物0.4‑0.7份。

【技术特征摘要】
1.一种抗折弯微晶玻璃，其特征在于：按照质量份数，所述微晶玻璃的原料组分包括：石英30-35份，钒钛铁尾矿20-27份，硅灰石5-9份，白云石15-20份，萤石20-24份，方解石15-18份，氧化锌2-4份，氧化硼2-3份，氧化镁1-2份，氧化铬0.5-1.2份，稀土氧化物0.4-0.7份。2.根据权利要求1所述的一种抗折弯微晶玻璃，其特征在于：按照质量份数，所述微晶玻璃的原料组分包括：石英32-34份，钒钛铁尾矿23-25份，硅灰石7-8份，白云石17-19份，萤石21-23份，方解石16-17份，氧化锌2.5-3.5份，氧化硼2.4-2.7份，氧化镁1.4-1.6份，氧化铬0.8-1.1份，稀土氧化物0.4-0.6份。3.根据权利要求2所述的一种抗折弯微晶玻璃，其特征在于：按照质量份数，所述微晶玻璃的原料组分包括：石英33份，钒钛铁尾矿24份，硅灰石7.5份，白云石18份，萤石22份，方解石17份，氧化锌3份，氧化硼2.6份，氧化镁1.5份，氧化铬0.9份，稀土氧化物0.5份。4.根据权利要求1所述的一种抗折弯微晶玻璃，其特征在于：所述稀土氧化物中含有La、Y、Ce、Sc、Gd五种稀土元素的氧化物，混合物中五种元素的氧化物的质量占比分别为22.5%、17.8%、26.4%、15.8%和17.5%。5.根据权利要求1所述的一种抗折弯微晶玻璃，其特征在于：所述微晶玻璃的制备方法包括如下步骤：（1）按照质量份数，将除稀土氧化物以外的微晶玻璃原料混合，加入到球磨机中研磨成400-450目的细粉，粉末送入到玻璃熔窑中，熔化成玻璃液，经过升温段后，玻璃液温度升高至1250-1300℃；（2）在玻璃熔窑的升温段向玻璃液中加入稀土氧化物和占玻璃液2-4wt%的澄清提质剂，搅拌均匀后将玻璃液送入到澄清段中，澄清...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏芳芳，
申请(专利权)人：合肥协耀玻璃制品有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34