專利名稱：一種含鈷藍(lán)色微晶玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含鈷藍(lán)色微晶玻璃及其制備方法。
背景技術(shù)：
微晶玻璃是由特定成分組成的基礎(chǔ)玻璃在一定溫度下控制結(jié)晶而制得的多晶復(fù) 合材料，其中鋰鋁硅系(Li20-Al20fSi(^，簡(jiǎn)稱LAS)微晶玻璃作為微晶玻璃中的一個(gè)重要品 種，因其具有超低膨脹、高強(qiáng)度、耐高溫、耐熱沖擊等特性，而被廣泛用于制造天文望遠(yuǎn)鏡、 炊具、餐具、高溫電光源玻璃、電磁爐面板、微電子技術(shù)用基板、實(shí)驗(yàn)室用加熱器具、高溫?zé)?交換器、代石英玻璃、高溫窗、雷達(dá)天線罩、建筑裝飾等領(lǐng)域。 藍(lán)色微晶玻璃不僅具有一般微晶玻璃的優(yōu)越性能，而且藍(lán)色色澤華麗、極具視覺 誘惑力，特別適合于家用電器配套以及建筑裝潢，與其他家用電器及裝飾匹配性很好，有望 代替原先單一的微晶玻璃產(chǎn)品，成為高檔電器以及建筑物裝潢的主要材料，滿足個(gè)性化需 求。 目前，尚未見藍(lán)色微晶玻璃制品的研究與生產(chǎn)報(bào)道。關(guān)于鋰鋁硅微晶玻璃，在公開 號(hào)CN 1306946A、1495144A、1054957A、1607191A、1333194A、1005710B、1486947A、1054957A、 1597586A、專利號(hào)97104801. 0等各個(gè)公報(bào)中，公開了鋰鋁硅系微晶玻璃及其制造方法。但 上述專利未涉及微晶玻璃的著色特別是藍(lán)色著色的報(bào)道。 另外，在目前現(xiàn)有的鋰鋁硅微晶玻璃制備中，玻璃的熔制溫度高，大多在1550 165(TC，且核化、晶化等熱處理也偏高，多在800 IOO(TC或更高，這對(duì)玻璃熔爐的壽命和 基礎(chǔ)玻璃性質(zhì)產(chǎn)生影響，而且對(duì)熱處理爐的要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高強(qiáng)耐熱的含鈷藍(lán)色微晶玻璃及其制備方 法，采用該方法能降低熔化溫度和熱處理溫度。 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種含鈷藍(lán)色微晶玻璃，該微晶玻璃由基礎(chǔ) 玻璃和一氧化鈷組成，一氧化鈷與基礎(chǔ)玻璃的重量比為0. 001 0. 1% ;基礎(chǔ)玻璃由以下重 量百分含量的成分組成二氧化硅62%，氧化鋰8.2%，氧化鋁18%，氧化鎂、氧化鋅、氧化 鋇、氧化硼均為0. 7% ，氧化鈦4. 5% ，氧化鉀2% ，氧化鈉1 %和三氧化二銻1.5%。
本發(fā)明還同時(shí)提供了上述含鈷藍(lán)色微晶玻璃的制備方法，包括以下步驟
1)、將組成基礎(chǔ)玻璃的成分和一氧化鈷均勻混合并經(jīng)球磨處理，得原料；
2)、將原料經(jīng)1380°C 145(TC熔制4 5小時(shí)，得玻璃液； 3)、將玻璃液倒入模具中成型，將成形后的玻璃在480 52(TC下退火0. 8 1. 2 小時(shí)，然后冷卻至室溫；接著再于600°C 75(TC熱處理1. 8 2. 2小時(shí)，制備得含鈷藍(lán)色微 晶玻璃。 本發(fā)明的含鈷藍(lán)色微晶玻璃及其制備方法，是在發(fā)明人經(jīng)過仔細(xì)研究和大量實(shí)驗(yàn) 后才獲得的。本發(fā)明所提供的著色劑是CoO，鈷是第四周期第VIII族的副族元素；在本發(fā)明中，Co元素以四配位的Co"存在，其吸收帶由540nm、690nm和640nm的三個(gè)分裂帶和一 條位于1400nm、 1600nm和1800nm的紅外分裂帶組成，從而使玻璃呈藍(lán)色。而且，鈷在玻璃 中著色穩(wěn)定。 在本發(fā)明中，由二氧化硅62%、氧化鋰8. 2%和氧化鋁18%形成鋰鋁硅玻璃的基 礎(chǔ)玻璃體系組分；與目前現(xiàn)有的鋰鋁硅玻璃主要體系組分相比，本發(fā)明提高了氧化鋰的含 量，并增加MgO、 ZnO、 BaO、 B203等助熔劑成分，從而使熔制溫度有所下降，只需要1380 145(TC即可實(shí)現(xiàn)高溫熔制，降低了熔制成本。 與此同時(shí)，氧化鋰成分的增加，在1102晶核劑成分的作用下，還促進(jìn)含鋰晶相如 P-鋰輝石(Li20 A1203 nSi02， n > 4)的析出，從而降低微晶玻璃的熱處理溫度，本發(fā)明 的微晶玻璃的熱處理溫度為600°C 75(TC，低于常規(guī)微晶玻璃100°C 200°C。
本發(fā)明的微晶玻璃的主晶相為13 -鋰輝石(Li20 A1203 nSi02， n > 4)，晶體形狀 為球狀，藍(lán)色穩(wěn)定、純正、均勻，在30 700°C范圍內(nèi)熱膨脹系數(shù)為10 X 10—7t:左右，抗折強(qiáng) 度為llOMPa左右，耐侵蝕級(jí)別達(dá)到GB6582-1 。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例中的份均代表重量份。 實(shí)施例1、一種含鈷藍(lán)色微晶玻璃的制備方法，依次進(jìn)行以下步驟 1)、將Si02 6 2 &、、Li02 8 . 2份、八1203 18份、MgO 0. 7份、ZnO 0. 7份、BaO 0. 7份、
B203 0. 7份、K20 2份、Na20 1份、Sb203 1. 5份、Ti02 4. 5份和CoO 0. 001份混合均勻并球
磨2個(gè)小時(shí)，得原料； 2)、將原料經(jīng)140(TC熔制4. 5小時(shí)，得玻璃液； 3)、將玻璃液倒入模具(可以是冷模，也可以是預(yù)先加熱至200 300°C的模具) 中成型，將成形后的玻璃在50(TC下退火1小時(shí)，然后隨爐冷卻至室溫；接著再于60(TC熱處 理2小時(shí)，制備得到淡藍(lán)色、晶相為P-鋰輝石的含鈷藍(lán)色微晶玻璃。 其抗折強(qiáng)度110MPa左右、熱膨脹系數(shù)為10X10—7t:左右，耐侵蝕級(jí)別達(dá)到 GB6582-1。 實(shí)施例2、一種含鈷藍(lán)色微晶玻璃的制備方法，依次進(jìn)行以下步驟 1)、將Si02 6 2份、Li02 8 . 2 &、、A1203 18份、MgO 0. 7份、ZnO 0. 7份、BaO 0. 7份、
B203 0. 7份、1(20 2 &、、Na20 1 &、、Sb203 1. 5份、11024. 5份和CoO 0. 01份混合均勻并球磨2
個(gè)小時(shí)，得原料； 2)、將原料經(jīng)145(TC熔制4小時(shí)，得玻璃液； 3)、將玻璃液倒入模具中成型，將成形后的玻璃在52(TC下退火0.8小時(shí)，然后隨 爐冷卻至室溫；接著再于65(TC熱處理2小時(shí)，制備得到藍(lán)色純正、晶相為P-鋰輝石的含 鈷藍(lán)色微晶玻璃。 其抗折強(qiáng)度110MPa左右、熱膨脹系數(shù)為10X 10—7 °C左右，耐侵蝕級(jí)別達(dá)到 GB6582-1。 實(shí)施例3、一種含鈷藍(lán)色微晶玻璃的制備方法，依次進(jìn)行以下步驟 1)、將Si02 6 2份、Li028 . 2份、A1203 18份、MgO 0. 7份、ZnO 0. 7份、BaO 0. 7份、
B203 0. 7份、K20 2份、Na20 1份、Sb203 1. 5份、Ti024. 5份和CoO 0. 1份混合均勻并球磨2個(gè)小時(shí)，得原料； 2)、將原料經(jīng)138(TC熔制5小時(shí)，得玻璃液； 3)、將玻璃液倒入模具中成型，將成形后的玻璃在48(TC下退火1. 2小時(shí)，然后隨 爐冷卻至室溫；接著再于70(TC熱處理2小時(shí)，制備得到深藍(lán)色、晶相為13 -鋰輝石的含鈷 藍(lán)色微晶玻璃。 其抗折強(qiáng)度110MPa左右、熱膨脹系數(shù)為10X10—7t:左右，耐侵蝕級(jí)別達(dá)到 GB6582-1。 最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本發(fā) 明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容 直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種含鈷藍(lán)色微晶玻璃，其特征是該微晶玻璃由基礎(chǔ)玻璃和一氧化鈷組成，一氧化鈷與基礎(chǔ)玻璃的重量比為0.001～0.1％；所述基礎(chǔ)玻璃由以下重量百分含量的成分組成二氧化硅62％，氧化鋰8.2％，氧化鋁18％，氧化鎂、氧化鋅、氧化鋇、氧化硼均為0.7％，氧化鈦4.5％，氧化鉀2％，氧化鈉1％和三氧化二銻1.5％。
2. 如權(quán)利要求1所述的含鈷藍(lán)色微晶玻璃的制備方法，其特征是包括以下步驟1) 、將組成基礎(chǔ)玻璃的成分和一氧化鈷均勻混合并經(jīng)球磨處理，得原料；2) 、將原料經(jīng)1380°C 145(TC熔制4 5小時(shí)，得玻璃液；3) 、將玻璃液倒入模具中成型，將成形后的玻璃在480 52(TC下退火0. 8 1. 2小時(shí)，然后冷卻至室溫；接著再于600°C 75(TC熱處理1. 8 2. 2小時(shí)，制備得含鈷藍(lán)色微晶玻璃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含鈷藍(lán)色微晶玻璃，該微晶玻璃由基礎(chǔ)玻璃和一氧化鈷組成，一氧化鈷與基礎(chǔ)玻璃的重量比為0.001～0.1％；基礎(chǔ)玻璃由以下重量百分含量的成分組成二氧化硅62％，氧化鋰8.2％，氧化鋁18％，氧化鎂、氧化鋅、氧化鋇、氧化硼均為0.7％，氧化鈦4.5％，氧化鉀2％，氧化鈉1％和三氧化二銻1.5％。本發(fā)明還同時(shí)公開了其制備方法將經(jīng)球磨處理所得的原料經(jīng)1380℃～1450℃熔制，再將所得的玻璃液倒入模具中成型，將成形后的玻璃在480～520℃下退火，然后冷卻；接著再于600℃～750℃熱處理。本發(fā)明的含鈷藍(lán)色微晶玻璃具有高強(qiáng)耐熱的特性。
文檔編號(hào)C03C1/04GK101700958SQ20091015466
公開日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者張玲潔, 楊輝, 趙嘉杰, 趙文達(dá), 郭興忠 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)