微晶玻璃標(biāo)準(zhǔn)版

1、word微晶玻璃的生產(chǎn)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(chǎn)大國，此后西歐和亞太地區(qū)的經(jīng)濟(jì)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(jì)的八十年代初，經(jīng)過二十年的開發(fā)，微晶材料的生產(chǎn)工藝根本上已趨于成熟，進(jìn)入了實用階段。它主要用做建筑裝飾材料、飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星等結(jié)構(gòu)材料，醫(yī)療、化工等防腐材料以及軍事上，如激光制導(dǎo)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(jìn)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(fù)合固體材料。更具體說，它是在高達(dá)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(jié)合致密整體結(jié)晶材料。其顏色多種多樣。生產(chǎn)方法可分為燒結(jié)法、壓延法、澆鑄法。產(chǎn)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(jié)合的致密整體結(jié)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(jié)晶化玻璃或人造石材等等。由于其結(jié)構(gòu)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(jī)械強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度、耐磨、易機(jī)械加工、易化學(xué)蝕刻、耐腐蝕、低膨脹、零膨脹、低介電損失、強(qiáng)介電性、強(qiáng)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(shù)微晶玻璃和礦渣微晶玻璃兩類。2微晶玻璃的性質(zhì)及應(yīng)用2.1力學(xué)性質(zhì)1機(jī)械強(qiáng)度，微晶玻璃

4、的機(jī)械強(qiáng)度比一般玻璃、陶瓷材料以及某些金屬材料高很多?？箟簭?qiáng)度為0.591.02GPa，彎曲強(qiáng)度為88.2220.5GPa，拉伸強(qiáng)度為49137.2MPa；特殊的或增強(qiáng)的微晶玻璃，彎曲強(qiáng)度高達(dá)411.6548.5MPa。微晶玻璃的抗沖擊強(qiáng)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(qiáng)度的微晶玻璃有Li2O-MgO-Al2O3-SiO2、Li2O-ZnO-Al2O3-SiO2、BaO,PbO- Al2O3-SiO2-TiO2系統(tǒng)。當(dāng)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(qiáng)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(xué)性質(zhì)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(qiáng)度高，所以具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性。有的可以經(jīng)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(guān)系。當(dāng)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(dǎo)熱性比擬低，是熱絕緣材料，各種微晶玻璃25時的熱導(dǎo)率為0.7964.19W/(m·K)。2.3化學(xué)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(dāng)。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(jīng)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(xué)性質(zhì)光敏微晶玻璃具有感光顯影性質(zhì)，可像一般照相膠片一樣地進(jìn)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(jìn)行曝光，曝光后的玻璃加熱到高于退火溫度進(jìn)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(xué)性質(zhì)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(qiáng)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(qiáng)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(yīng)用微晶玻璃具有許多優(yōu)良的性能，如密度小、質(zhì)地致密、沒有氣孔、不透水、不透氣、軟化溫度高、化學(xué)穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性好、機(jī)

10、械強(qiáng)度及硬度高、電學(xué)性能優(yōu)良等，因此在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。3生產(chǎn)工藝及設(shè)備介紹3.1水淬燒結(jié)法二步成型生產(chǎn)工藝原料：生產(chǎn)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(dá)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(shù)生產(chǎn)微晶玻璃所采用的技術(shù)主要包括以下幾項：化學(xué)成分控制技術(shù)；玻璃熔化技術(shù)；玻璃微晶化技術(shù)；產(chǎn)品精整技術(shù)；生產(chǎn)工藝流程1各種原輔材料按原料采購標(biāo)準(zhǔn)采購進(jìn)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(jìn)熔窯進(jìn)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(jìn)熟料倉備用。其工藝流程如下：進(jìn)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(jìn)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(chǎn)品進(jìn)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(jīng)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(jié)成型晶化退火生產(chǎn)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(jī)料倉皮帶輸送混勻配料原料破碎3.2主要設(shè)備微晶玻璃生產(chǎn)所用主要設(shè)備包括混料及配料機(jī)、皮帶輸送機(jī)、提升機(jī)、電加熱設(shè)備、馬蹄形熔化窯、燧道窯、

13、噴槍、各種風(fēng)機(jī)、鋸切磨拋等冷加工設(shè)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(diào)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(yuǎn)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(chǎn)品本錢較高，導(dǎo)致市場價格偏高，加之市場對這種新產(chǎn)品的認(rèn)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(yīng)用主要局限于公共建設(shè)和商業(yè)建筑的內(nèi)外墻及地面，而進(jìn)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(chǎn)品這塊市場，就必須讓更多建筑、設(shè)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(chǎn)品，并想方設(shè)法