用含鋰礦物為主要原料生產的微晶玻璃及製造方法
2023-05-29 15:02:26
專利名稱：用含鋰礦物為主要原料生產的微晶玻璃及製造方法
技術領域：
本發明屬於微晶玻璃陶瓷技術領域，涉及用含鋰礦物為主要原料生產的微晶玻璃及製造方法。
國外在50年代開始研製微晶玻璃、型號多發展快。市場大量湧現的高級炊具、餐具大多為Li2O-Al2O3-AiO2系統的微晶玻璃。由於Al2O3和SiO2熔點高，因此生產溫度在1700℃左右，一般窯爐溫度難以達到。而且生產所用的原料要求比較高，生產成本高，直接用低品位物料來生產LiO2-Al2O3-SiO2系統微晶玻璃沒有見到報導。
本發明的目的是要提供一種用低品位含鋰礦物為主要原料生產的微晶玻璃，以及生產該種微晶玻璃的製造方法。使LiO2-Al2O3-SiO2系統的微晶玻璃的生產熔化溫度低，適合於一般窯爐的生產，生產成本低。
本發明的目的是用以下方式來實現的。本發明的微晶玻璃其原料配合料組成中含有鋰礦物、氧化鈦等原料，原料配合料組成中含鋰礦物佔50-81%重量份、氧化鈦佔0.5-4%的重量份，在原料配合料化學組成中，LiO2的含量為0.5-8.1%重量份。原料配合料組成中還含有0-45%重量份的鈉長石，0-8%重量份的碳酸鋰、0-4%重量份的氧化鈣、0-10%重量份的氧化鎂、0-4%重量份的氧化鉻。含鋰礦物一般採用鋁矽酸鋰、鋰雲母等。所用原料中氧化鈦為結晶成核劑。
本發明製造方法是將上面所述的特定組成的微晶玻璃配合料加入到玻璃窯爐內，在1200-1400℃溫度熔融，澄清為玻璃液後，進行成型加工，然後進行晶化熱處理。可根據需要，對玻璃液進行成型後，對製品進行切削加工定型，然後再進行晶化熱處理。晶化熱處理是將成型後的玻璃製品放入熱處理爐中加熱，結晶化溫度為450℃-1000℃，在結晶化溫度處的保溫時間為0.5-12小時，一般溫度低，則保溫時間要長，溫度高，則結晶保溫時間短，若結晶化溫度控制為450℃-820℃，則生成具有β石英固溶體晶相的透明微晶玻璃。結晶化溫度控制為820℃-950℃，生成具有莫來固溶體為主晶相、一部分β石英固溶體晶體的半透明微晶玻璃。結晶化溫度為950℃-1000℃，生成具有鋰輝石型固溶體為主晶相，部分莫來石固溶體和β石英固溶體的不透明微晶玻璃。
本發明由於用含鋰礦物、鈉長石作主要原料，不直接採用氧化鋁和石英作原料，因此熔融溫度低為1200-1400℃，易於在普通窯爐裡進行熔制(特別是燒煤窯爐)，生產成本降低。由於主要原料採用低品位礦物原料，因此原料來源廣，成本低、無汙染，生產設備簡單。用本發明生產的微晶玻璃可廣泛用於生產高級餐具、炊具、耐熱器皿、平板玻璃、防腐蝕管、閥、泵等工業產品。
下面是本發明的不限定實施例原料配方(wt%)
鋁矽酸鋰礦 78% 鈉長石 10.25%碳酸鋰 7.7%(工業用) 氧化鈦 1.65%(工業用)氧化鈣 1%(工業用) 氧化鎂 1.4%(工業用)化學組成(wt%)SiO268.02% Al2O317.68%LiO24.10% CaO 1.47MgO 2.89% Fe2O30.17%Na2O 0.53% K2O 0.11%TiO21.74% 灼失 3.29%將上述原料的粉料按規定的重量百分比稱取後混合均勻後製成配合料加入玻璃坩堝爐內熔融(也可以用池窯)，在1350℃溫度下熔化，澄清，然後冷卻到成型溫度進行成型，根據不同產品的形狀要求，可分別進行吹制、拉制、壓製成型，得到各種餐具(如湯缽、盆、碗等)、茶具(如杯、壺等)、炊具(如炒菜鍋等)等製品，然後對製品進行切削加工定形，最後將製品放入熱處理爐(間歇窯或連續式窯)中進行晶化熱處理。根據產品需要，分別進行晶化熱處理，例如將餐具製品升溫到750℃、保溫5小時進行晶化，然後冷卻到室溫，就得到透明的微晶玻璃餐具產品，將茶具製品升溫到880℃，保溫4小時進行晶化，然後冷卻到室溫，就得到半透明的微晶玻璃茶具產品。將炊具製品升溫到980℃，保溫2小時進行晶化，然後冷卻到室溫，就得到不透明白度非常高的炊具產品。
權利要求
1.一種微晶玻璃，其原料配合料組成中，含有鋰礦物、氧化鈦等原料，其特徵在於原料配合料組成中含鋰礦物佔50-81%重量份、氧化鈦佔0.5-4%的重量份，在原料配合料化學組成中，Li2O的含量為0.5-8.1%重量份。
2.根據權利要求1所述的微晶玻璃，其特徵在於原料配合料組成中還含有0-45%重量份的鈉長石，0-8%重量份的碳酸鋰，0-4%重量份的氧化鈣，0-10%重量份的氧化鎂，0-4%重量份的氧化鉻。
3.一種製造權利要求1或2所述的微晶玻璃的方法，是將特定組成的微晶玻璃配合料加入玻璃窯爐內，在1200-1400℃溫度熔融、澄清為玻璃液後，進行成型加工，然後進行晶化熱處理。
4.根據權利要求3所述的微晶玻璃的方法，其特徵在於對玻璃液進行成型後，對製品進行切削加工定型，然後再進行晶化熱處理。
5.根據權利要求3或4所述的微晶玻璃的方法，其特徵在於晶化熱處理是將成型後的玻璃製品放入熱處理爐中加熱到結晶化溫度為450℃-1000℃，在結晶化溫度處的保溫時間為0.5-12小時。
6.根據權利要求5所述的微晶玻璃的方法，其特徵在於結晶化溫度為450-820℃，生產具有β石英固溶體晶相的透明微晶玻璃。
7.根據權利要求5所述的微晶玻璃的方法，其特徵在於結晶溫度為820℃-950℃，生成具有莫來石固溶體為主晶相、一部分β石英固溶體晶體的半透明微晶玻璃。
8.根據權利要求5所述的微晶玻璃的方法，其特徵在於結晶溫度為950℃-1000℃，生成具有鋰輝石型固溶體為主晶相，部分莫來石固溶體和β石英固溶體的不透明微晶玻璃。
全文摘要
本發明屬於微晶玻璃陶瓷技術領域，涉及用含鋰礦物為主要原料生產的微晶玻璃及製造方法。該微晶玻璃其原料配合料組成中含有含鋰礦物、氧化鈦等原料，原料配合料組成中含鋰礦物佔50—81％重量份、氧化鈦佔0.5—4％的重量份，在原料配合料化學組成中，Li
文檔編號C03B32/02GK1101015SQ93115528
公開日1995年4月5日 申請日期1993年9月28日 優先權日1993年9月28日
發明者童德愉 申請人:湖南省非金屬礦工業公司