專利名稱：三元復(fù)合晶核劑制備高透明度las微晶玻璃的配方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備高透明度LAS微晶玻璃的配方，尤其涉及一種三元復(fù)合晶核 劑制備高透明度LAS微晶玻璃的配方。
背景技術(shù)：
微晶玻璃是將特定組成的玻璃，在晶核劑的作用下通過控制析晶而形成的具有特 定組成的多晶固體材料。LAS基礎(chǔ)玻璃經(jīng)過熱處理之后，其內(nèi)部生成大量納米尺寸的P-石 英固溶體，由于它具有負(fù)的熱膨脹系數(shù)，這種負(fù)膨脹和殘存的具有正膨脹的玻璃相相抵消， 從而制備出低的可控?zé)崤蛎浵禂?shù)的微晶玻璃。P -石英固溶體尺寸都為納米級，當(dāng)晶粒尺寸 小于可見光波長的一半時，便具有良好的可見光透過性。 微晶玻璃的制備方法很多，專利文獻(xiàn)所涉及到的微晶玻璃也很多，但是這些微晶 玻璃基本都是顏色玻璃，透明度都很低(CN200410059101.2)。它們一般都以單一的Ti02、 Zr(^作為晶核劑，近年來由于復(fù)合晶核劑通過不同的作用機(jī)理相互作用，所制備的玻璃析 晶活化能E降低，晶化指數(shù)n增大，體積析晶趨勢加大，晶粒更細(xì)小，所以復(fù)合晶核劑越來越 受到青睞，最常用的為Ti02/Zr02復(fù)合晶核劑。但是由于Ti4+離子在酸性條件下被還原成 Ti3+，由于其3d軌道為非空的，使微晶玻璃著色成為不同程度的黃色，同時高熔點(diǎn)Zr02使微 晶玻璃熔化溫度升高，所以對它們含量的控制相當(dāng)重要。 現(xiàn)有的鋰鋁硅系微晶玻璃熱處理溫度都很高，基本在85(TC以上，所以降低熱處理 溫度節(jié)約能源，成為現(xiàn)在迫切需要解決的問題。此外，現(xiàn)有的微晶玻璃的可見光透過率一 般都在60 80%之間(樓賢春鋰鋁硅系透明微晶玻璃的研制，武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論 文，2005年)，難以達(dá)到精密光學(xué)儀器使用要求，而且其成分中都加入了稀土化合物，這使 微晶玻璃的成本大大提高。目前LAS微晶玻璃主要用于防火材料和加熱面板等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種三元復(fù)合晶核劑制備高透明度LAS微晶玻璃的配方， 采用Ti02、 Zr02和MgF2三種晶核劑，利用MgF2的晶核劑和助溶劑的雙重作用，使微晶玻璃 的結(jié)晶性能提高，熱處理溫度顯著降低。 本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，其特征是由下列重量百分比組成Li20 3 6%、A1203 18 25%、Si02 5 5 70%、B203 0. 3 1. 5%為0 0. 5 2 % 、 P205 1 2 % 、 CaO 0 0. 5 % 、 MgO 1 2 % 、 BaO 0. 2 2 % 、 ZnO 0. 3 0. 5 % 、 MgF20. 5 l%、Zr02 2 4%、Ti02 1 2%、Sb03 0. 5 2%。
其制備方法為 (1)按Li20 3 6%、A1203 18 25%、Si02 5 5 70%、B203 0.3 1.5%、 Na200. 5 2%、 P205 1 2%、 CaO 0 0. 5%、 MgO 1 2%、 BaO 0. 2 2%、 ZnO 0. 3 0. 5%、MgF2 0. 5 l%、Zr02 2 4%、Ti02 1 2%、Sb03 0 . 5 2%配方配料，均勻混合；
(2)在1600 1650。C熔化澄清4 6小時；
(3)玻璃液成型后550 600 °C退火； (4)玻璃基片熱處理，核化溫度680 720°C ，晶化處理溫度為780 810°C ，熱處 理時間分別為2小時和1小時； (5)微晶玻璃退火溫度60(TC，退火時間2小時。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、制備的微晶玻璃由于復(fù)合晶核劑的合理搭配，通過適當(dāng)?shù)暮?br> 化晶化溫度和時間，生成大量的主晶相為e-石英固溶體的納米級晶粒，這種晶相的折射 率和母體玻璃的折射率接近，得到高可見光透過率的微晶玻璃，可見光透過率>85% (厚
度為3mm)，晶粒尺寸納米級(80 150nm) ;2、通過用MgF2晶核劑來替代部分Ti02，以降低 1102對微晶玻璃的著色作用，從而提高微晶玻璃的光學(xué)性能，使其能應(yīng)用于精密光學(xué)部件、 激光陀螺儀等高端產(chǎn)品。


圖1為本發(fā)明LAS微晶玻璃的紫外_可見光譜圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 按下面質(zhì)量百分比配料:Li20 :4%， A1203 :23%， Si02 : 60%， B203 :1 %， Na20 :1%， P205 :2%， CaO :0. 5%， MgO :1% ;BaO :1. 5%， ZnO :0. 5%， Zr02 :2%， Ti02 :2%， Sb03 :1. 5%。 將配好的粉料經(jīng)過均勻混合，在165(TC的熔化爐中熔化澄清5個小時，140(rC壓延成型；成
型后的玻璃在60(TC的連續(xù)退火爐中退火并隨爐冷卻；結(jié)晶化處理第一階段，將成型退火
后的微晶玻璃加熱到72(TC核化兩個小時，以便在玻璃體內(nèi)形成大量均勻的細(xì)小晶粒；第 二階段，加熱到83(TC進(jìn)行晶化處理，使晶粒長大生成大量的P-石英固溶體；為消除應(yīng)力 在70(TC退火2小時，并在60(TC進(jìn)行二次退火，冷卻出爐；對制備的LAS微晶玻璃進(jìn)行磨拋 和性能檢測。圖1為LAS微晶玻璃的紫外-可見光譜圖，由曲線l所示，在可見光區(qū)的透過 率為80%左右。
實(shí)施例2 實(shí)例2的微晶玻璃的原料配比和制備過程與實(shí)例1的基本相同，不同之處在于用 0. 5% MgF2代替0. 5%的Ti02，結(jié)晶化處理的溫度分別為核化溫度為700°C，晶化溫度為 820°C。圖1為LAS微晶玻璃的紫外-可見光譜圖，由曲線2所示，在可見光區(qū)的透過率大 于85%。
權(quán)利要求
一種三元復(fù)合晶核劑制備高透明度LAS微晶玻璃的配方，其特征是由下列重量百分比組成Li2O 3～6％、Al2O3 18～25％、SiO2 55～70％、B2O3 0.3～1.5％、Na2O 0.5～2％、P2O5 1～2％、CaO 0～0.5％、MgO 1～2％、BaO 0.2～2％、ZnO 0.3～0.5％、MgF20.5～1％、ZrO2 2～4％、TiO2 1～2％、SbO3 0.5～2％。
2. —種權(quán)利要求l所述的三元復(fù)合晶核劑制備高透明度LAS微晶玻璃，其制備方法為(1) 按Li20 3 6%、A1203 18 25%、Si02 5 5 70%、B203 0. 3 1. 5%、Na200. 5 2%、P205 1 2%、Ca0 0 0. 5%、Mg0 1 2%、Ba0 0. 2 2%、Zn0 0. 3 0. 5%、MgF2 0. 5 l%、Zr02 2 4%、Ti02 1 2%、Sb03 0. 5 2%配方配料，均勻混合；(2) 在1600 1650。C熔化澄清4 6小時；(3) 玻璃液成型后550 60(TC退火；(4) 玻璃基片熱處理，核化溫度680 720°C，晶化處理溫度為780 81(TC，熱處理時 間分別為2小時和1小時；(5) 微晶玻璃退火溫度60(TC，退火時間2小時。
全文摘要
一種三元復(fù)合晶核劑制備高透明度LAS微晶玻璃的配方，其特征是由下列重量百分比組成Li2O 3～6％、Al2O3 18～25％、SiO2 55～70％、B2O3 0.3～1.5％、Na2O 0.5～2％、P2O5 1～2％、CaO 0～0.5％、MgO 1～2％、BaO 0.2～2％、ZnO0.3～0.5％、MgF2 0.5～1％、ZrO2 2～4％、TiO2 1～2％、SbO3 0.5～2％。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、通過適當(dāng)?shù)暮嘶Щ瘻囟群蜁r間，生成大量的主晶相為β-石英固溶體的納米級晶粒，這種晶相的折射率和母體玻璃的折射率接近，得到高可見光透過率LAS微晶玻璃；2、通過用其它晶核劑來代替部分TiO2，以降低TiO2對微晶玻璃的著色作用，從而提高微晶玻璃的光學(xué)性能。
文檔編號C03C10/14GK101696086SQ20091018631
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者盧金山, 董偉 申請人:南昌航空大學(xué);