微晶玻璃標準版

1、word微晶玻璃的生產制備1微晶玻璃概述新型微晶材料的開發(fā)研制最先起于美國，亞洲的日本緊隨其后，成為目前世界上新型微晶材料的生產大國，此后西歐和亞太地區(qū)的經濟興旺國家不甘落后，也加緊開發(fā)研制。而我國那么起步于上世紀的八十年代初，經過二十年的開發(fā)，微晶材料的生產工藝根本上已趨于成熟，進入了實用階段。它主要用做建筑裝飾材料、飛機、火箭、衛(wèi)星等結構材料，醫(yī)療、化工等防腐材料以及軍事上，如激光制導材料等。微晶玻璃是新型微晶材料的一種，它是通過根底玻璃或其它材料在加熱過程中進行控制晶化而得到的一種中含有大量微晶體和玻璃體的復合固體材料。更具體說，它是在高達1500高溫條件下，從含特殊成份的玻璃液中析出的

2、特殊晶相及硅灰石晶體和玻璃相結合致密整體結晶材料。其顏色多種多樣。生產方法可分為燒結法、壓延法、澆鑄法。產品按配方可分為兩大類，一類是礦渣類。所用原料為礦渣、石英砂、長石、石灰石、螢石、白云石、滑石等；第二類為泥沙類。所用原料為泥沙、石英砂、長石、純堿、石灰石、白云石、重晶石、螢石等。由于微晶玻璃是硅灰石相和玻璃相相結合的致密整體結晶材料，顏色上是以金屬氧化物為著色劑，因而其外表特征既有陶瓷的特征，又與天然石材極其相似，加之材料形狀多為板材，因而許多人又將其稱作為微晶板材、微晶石材、微晶玉石、玻璃陶瓷、結晶化玻璃或人造石材等等。由于其結構極為致密并用作外表裝飾材料。因此，又有人將其歸為實體面材

3、。與建筑陶瓷及天然石材制品相比，由于微晶玻璃具有特定性能的晶相析出。因而，在機械強度、外表硬度、熱膨脹性能、耐酸堿及抗腐蝕等方面具有一些獨特的優(yōu)點。1.1微晶玻璃的分類微晶玻璃可按不同的標準分類，從外觀看，有透明微晶玻璃和不透明微晶玻璃；按微晶化原理可分為光敏微晶玻璃和熱敏微晶玻璃；按照性能分為耐高溫、耐熱沖擊、高強度、耐磨、易機械加工、易化學蝕刻、耐腐蝕、低膨脹、零膨脹、低介電損失、強介電性、強磁性和生物相容等種類；按根底玻璃組成可分為硅酸鹽、鋁硅酸鹽、硼硅酸鹽、硼酸鹽及磷酸鹽等五大類；按所用材料那么分為技術微晶玻璃和礦渣微晶玻璃兩類。2微晶玻璃的性質及應用2.1力學性質1機械強度，微晶玻璃

4、的機械強度比一般玻璃、陶瓷材料以及某些金屬材料高很多。抗壓強度為0.591.02GPa，彎曲強度為88.2220.5GPa，拉伸強度為49137.2MPa；特殊的或增強的微晶玻璃，彎曲強度高達411.6548.5MPa。微晶玻璃的抗沖擊強度為2.949.81MPa，是普通玻璃的12倍，但仍屬于脆性材料。屬于高強度的微晶玻璃有Li2O-MgO-Al2O3-SiO2、Li2O-ZnO-Al2O3-SiO2、BaO,PbO- Al2O3-SiO2-TiO2系統(tǒng)。當高膨脹系數(shù)90100×10-7K-1，25300的微晶玻璃外表被覆上比其膨脹系數(shù)小1039×10-7K-1的涂層后，可

5、獲得很高的強度。2硬度及耐磨性，微晶玻璃硬度很高，具有突出的耐磨性能，其硬度高于高碳鋼、花崗巖，接近淬火工具鋼的硬度。維氏硬度5.99.3GPa。屬于高硬度的微晶玻璃有CaO-Al2O3-SiO2、MgO-BaO-Al2O3-CaO-TiO2-GeO2等系統(tǒng)。3彈性模量，微晶玻璃的彈性模量一般為8898GPa，泊松比為0.2150.29。此外，微晶比鋁輕，密度值為2.42.6g/cm3。2.2熱學性質1 熱膨脹系數(shù)，采用不同組成及熱處理制度，可以制得多種膨脹系數(shù)值為12200×10-7K-1的微晶玻璃。如以-石英為主晶相的Li2O-Al2O3-SiO2系統(tǒng)玻璃Li2O少，值為44&#

6、215;10-7K-1，最高使用溫度為800850，因為這種玻璃是透明的，所以，可代替透明的石英玻璃。以-鋰輝石為主晶相的Li2O-Al2O3-SiO2系統(tǒng)玻璃Li2O少，值為711×10-7K-120300，最高平安使用溫度為1170，燒至紅熱態(tài)投入水中也不破裂，可用于制烹飪器皿等。2熱穩(wěn)定性，由于微晶玻璃熱膨脹系數(shù)低，拉伸強度高，所以具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性。有的可以經受100150的溫度劇變而不破壞，也能在溫差400的條件下使用。3軟化溫度，由于微晶玻璃中含有大量晶體，所以在晶體的熔化點以下時，其黏度幾乎與溫度沒有關系。當晶體融化后，其黏度顯著降低。放在微晶玻璃所含晶體的熔化溫度以下

7、時，它有比一般玻璃高得多的使用溫度。荷重軟化溫度為5601340。微晶玻璃在2540時比熱容為7.749.2×102J/kg·K。微晶玻璃的導熱性比擬低，是熱絕緣材料，各種微晶玻璃25時的熱導率為0.7964.19W/(m·K)。2.3化學穩(wěn)定性微晶玻璃的耐酸耐堿性高于一般玻璃，大致同硼硅酸鹽玻璃相當。對王水有非常高的穩(wěn)定性，僅有輕微的侵蝕。例如，以-石英為主晶相的微晶玻璃，在90時與15HCl作用，經24h，其侵蝕量為0.040.05，以-鋰輝石為主晶相的微晶玻璃那么為0.020.03。2.4光學性質光敏微晶玻璃具有感光顯影性質，可像一般照相膠片一樣地進行曝光和

8、顯影。以Au、Ag和Cu等金屬為成核劑的玻璃，用鏤空圖案的鉛皮、照相底片等貼在玻璃外表，然后用紫外線照射進行曝光，曝光后的玻璃加熱到高于退火溫度進行熱處理，最終，被紫外線照射局部就微晶化或著色，而沒有被照射局部仍然顏色不變或透明的，從而所需的圖案就在玻璃中顯示出來了。熱處理過程也稱為顯影過程。2.5電學性質1介電常數(shù)，一般玻璃的介電常數(shù)為420，最高的是4025，1000Hz，以BaTiO3、NaNbO3、PbTiO3為主晶相的強介電性微晶玻璃BaO/PbO-TiO2-Al2O3-SiO2,Na2O-Nb2O4-SiO2系統(tǒng)，其介電常數(shù)高于100.一般微晶玻璃在高頻、高溫的條件下也有很高的介電

9、常數(shù)510。溫度變化對其影響很小，在25800間，相差僅為0.3。在高頻溫度條件下，微晶玻璃擊穿電壓也非常高，一般為2.37.1×107V/cm，無堿微晶玻璃MgO/BaO-Al2O3-SiO2,其主晶相為堇青石，有良好電絕緣性，其電阻率為108.6·com。2介電損失系數(shù)，高溫高頻條件下，微晶玻璃介電損失系數(shù)甚低，某些微晶玻璃在1010Hz、500時為0.01.上述三種強介電性微晶玻璃，25時1000Hz的介電損失系數(shù)為0.0080.025。2.6微晶玻璃的應用微晶玻璃具有許多優(yōu)良的性能，如密度小、質地致密、沒有氣孔、不透水、不透氣、軟化溫度高、化學穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性好、機

10、械強度及硬度高、電學性能優(yōu)良等，因此在許多領域得到廣泛的應用。3生產工藝及設備介紹3.1水淬燒結法二步成型生產工藝原料：生產微晶玻璃常用原料有：石英砂巖、長石、方解石、純堿、金屬氧化物、碳酸鋇、硫酸鋇、氧化鈣、碳酸鉀、鈦白粉及其它添加劑等。具體要求如下：石英砂巖：要求SiO2含量為97±0.3，Al2O3含量為1.3±0.1，F(xiàn)e2O30.1。顆粒度要求0.1250.71mm的占95以上，小于0.125mm的5，含水率要求不超過4。方解石：要求CaO含量54，顆粒度要求在12目80目。長石：要求SiO2含量達70，Al2O3為15±0.5，F(xiàn)e2O3為0.4

11、77;0.02； 顆粒度要求28目全通過。純堿：要求Na2CO398，NaCl0.7，顆粒度為12目全通過。氧化鋅：純度要求是97的粉料。氧化鈉：為工業(yè)純粉料，顆粒度為40目左右。硫酸鋇：為工業(yè)純粉料，顆粒度200目。氟化鈣：要求純度96。其它為工業(yè)純粉料等。采用技術生產微晶玻璃所采用的技術主要包括以下幾項：化學成分控制技術；玻璃熔化技術；玻璃微晶化技術；產品精整技術；生產工藝流程1各種原輔材料按原料采購標準采購進庫，按比例混勻送入窯頭料倉。其工藝流程如下：混合稱量砂其它純堿長石方解石提到窯頭料倉2把混勻原料送進熔窯進行高溫熔化澄清后通過流液道流入料池，流下時用加壓水槍沖水急冷，使玻璃體水淬成

12、6mm以下的玻璃顆粒后脫水排升，再靠自身溫度烘干，過篩后提升進熟料倉備用。其工藝流程如下：進倉篩分水淬熔化澄清投料脫水3把玻璃晶體按各種規(guī)格裝車成型后推入晶化退火爐中高溫成型晶化退火。其工藝流程如下：棚板整理進窯出窯拆模取板退火晶化熔融成型窯車裝模裝料成型刷防粘劑4對成型晶化的產品進行磨、拋、切裁、形成成品。磨邊切裁精拋粗磨精磨粗拋5成品經檢測后包裝入庫總的工藝流程為：研磨拋光稱重裝車成型燒結成型晶化退火生產檢測切裁性能抽檢包裝料倉振動輸送水淬高溫熔化提升機料倉皮帶輸送混勻配料原料破碎3.2主要設備微晶玻璃生產所用主要設備包括混料及配料機、皮帶輸送機、提升機、電加熱設備、馬蹄形熔化窯、燧道窯、

13、噴槍、各種風機、鋸切磨拋等冷加工設備等。4微晶玻璃開展前景微晶玻璃作為一種可選擇的裝飾材料，只能是一種“調味品。從短期來看，它仍然無法與天然石材的自然屬性相比。而天然石材具有資源的有限性，從長遠看，存在微晶玻璃局部替代天然石材的可能性。由于微晶玻璃產品本錢較高，導致市場價格偏高，加之市場對這種新產品的認識度偏低。因而，將大大制約其使用和開展。目前，微晶玻璃的應用主要局限于公共建設和商業(yè)建筑的內外墻及地面，而進入家庭那么很少。此外，至今還沒有我國的微晶玻璃打入國際市場。因此，要做大微晶玻璃產品這塊市場，就必須讓更多建筑、設計師、裝飾裝修企業(yè)、施工企業(yè)以及廣闊的業(yè)主了解和喜歡上這種產品，并想方設法