黑色建筑裝飾微晶玻璃及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)黑色建筑裝飾微晶玻璃，按重量份包括以下組分：霓輝石礦70—90，劣質(zhì)石英5—20，劣質(zhì)石灰石5—10。本發(fā)明專利技術(shù)黑色建筑裝飾微晶玻璃低成本、發(fā)色純正、性能優(yōu)異。本發(fā)明專利技術(shù)還提供了降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的黑色建筑裝飾微晶玻璃的制備方法。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬建筑材料
，涉及的是一種建筑裝飾玻璃及其制備方法，特別涉及的是一種黑色建筑裝飾微晶玻璃以及這種微晶玻璃的制備方法。
技術(shù)介紹
微晶玻璃又稱玻璃陶瓷，是將特定組成的基礎(chǔ)玻璃，在加熱過程中通過控制晶化，而制得的一種含有大量微晶相及玻璃相的多晶固體材料。一般認(rèn)為，晶體含量多有利于提高玻璃的機(jī)械強(qiáng)度、硬度以及耐磨性、化學(xué)穩(wěn)定性。微晶玻璃既不同于陶瓷，也不同于玻璃，與陶瓷不同之處是在晶化過程中的晶相是從單一均勻玻璃相或已產(chǎn)生相分離的區(qū)域，通過成核和晶體生長而產(chǎn)生的致密材料；與玻璃不同之處在于微晶玻璃是微晶體和殘余玻璃組成的復(fù)相材料，它既有玻璃的基本性能，又具有陶瓷的多晶特征，集中了玻璃和陶瓷的特點(diǎn)，綜 合了玻璃熔制工藝、陶瓷磚成形、晶化熱處理工藝和石材拋光、切割工藝于一體，是一類獨(dú)特的新型材料。目前微晶玻璃已經(jīng)形成了一種特別門類的材料，其品種繁多，性能各異，具有十分廣泛的用途。微晶玻璃板材是微晶玻璃眾多品種中的一種，它是一種新型高檔建筑裝飾材料，具有強(qiáng)度高、抗磨損、耐腐蝕、耐風(fēng)化、不吸水、不退色、清潔維護(hù)方便、無放射性污染等理化特性以及色調(diào)均勻，光澤柔和晶瑩，艷麗典雅，紋理清晰，表面致密無暇等優(yōu)異的外觀特點(diǎn)。作為建筑裝飾材料中的“高端”產(chǎn)品，微晶玻璃板材各方面性能均優(yōu)于天然石材，所以現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于建筑內(nèi)外墻、地面及廊柱等高檔裝修工程中。最早對微晶玻璃的研究，就是從利用工業(yè)廢料、礦渣和爐渣等開始的。1957年美國康寧玻璃廠首先研制出微晶玻璃，對微晶玻璃的發(fā)展具有歷史性的貢獻(xiàn)。I960年前蘇聯(lián)Kitaigocodski研制成功了礦渣微晶玻璃，1966年第I條輥壓法微晶玻璃生產(chǎn)線建成并投產(chǎn)。20世紀(jì)70年代中期，日本電氣硝子株式會社成功地用燒結(jié)法研制出了不同品種和規(guī)格的微晶玻璃。我國從20世紀(jì)80年代以來也開始加入微晶玻璃的研究行列，90年代初步入了工業(yè)化試驗(yàn)階段，雖然，對燒結(jié)微晶玻璃裝飾板材的研究開發(fā)起步較晚，但在較短的時(shí)間內(nèi)取得了很大進(jìn)步。微晶玻璃的制備技術(shù)根據(jù)其所用原料的種類、特性及對產(chǎn)品性能的要求而變化，主要有熔融法、燒結(jié)法、熔膠一凝膠法、壓延法、二次成型工藝、強(qiáng)韌化技術(shù)等。對于尾礦廢渣微晶玻璃而言，目前工業(yè)生產(chǎn)基本成熟的制備技術(shù)主要為熔融法、燒結(jié)法，國內(nèi)以燒結(jié)法為主。熔融法是制備微晶玻璃的傳統(tǒng)方法。該法將配合料在高溫下熔制為玻璃后先直接成型、退火，然后在一定溫度下進(jìn)行核化和晶化，以獲得晶粒細(xì)小且結(jié)構(gòu)均勻致密的微晶玻璃制品。熱處理制度的確定是該法的技術(shù)關(guān)鍵。熱處理一般分兩個(gè)過程進(jìn)行，將退火的玻璃加熱至晶核形成溫度^*，并保溫一定時(shí)間，使其形成大量的晶核，然后以一定的升溫速率升溫至晶體生長溫度7胃，并保溫一定時(shí)間，形成晶粒細(xì)小且結(jié)構(gòu)均勻、致密的微晶玻璃。熔融法的優(yōu)點(diǎn)為①可采用任何一種玻璃成形方法，如壓延、壓制、吹制、拉制等，便于生產(chǎn)性狀復(fù)雜的制品和機(jī)械化生產(chǎn)；②制品無氣孔，致密度高；③玻璃組成范圍寬。熔融法存在的問題主要有①熔制溫度過高，通常在1400— 1600°C，能耗大熱處理制度在實(shí)際生產(chǎn)中難以控制；③晶化溫度高，時(shí)間長。用燒結(jié)法生產(chǎn)微晶玻璃由H 宣波恩于20世紀(jì)60年代首先提出，并于20世紀(jì)70年代在日本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。燒結(jié)法是將熔制玻璃粒料與晶化分兩次完成，即將配合料經(jīng)高溫熔制為玻璃后以水淬冷，使其粉碎為細(xì)小顆粒，成型后再采用與陶瓷燒結(jié)類似的方法，讓玻璃粉在半熔融狀態(tài)下致密化并成核析晶。燒結(jié)法的優(yōu)點(diǎn)為①不需經(jīng)過玻璃成形階段，因此適于極高溫熔制的玻璃以及難以形成玻璃的微晶玻璃的制備由于晶化與小塊玻璃的粘結(jié)同時(shí)進(jìn)行，因此不易炸裂，產(chǎn)品成品率高，而且晶化時(shí)間短，節(jié)能，產(chǎn)品厚度可調(diào)，可方便地生產(chǎn)出具有類似天然石材花紋的異型板材和各種曲面板，其顏色品種豐富，裝飾效果理想，更適于工業(yè)化生產(chǎn)，厚度一般為18 — 22_，適合于內(nèi)外墻及地面裝飾使用；③由于玻璃粉顆粒細(xì)小，表面積增加，因而比熔融法制得的玻璃更易于晶化，可不加或少加晶核劑。燒結(jié)法目前最大的問題是表面層致密化深度淺(2mm左右)，內(nèi)部氣孔難以排除，板材容易變形(尤其是大規(guī)格)。盡管國內(nèi)外許多學(xué)者對上述問題進(jìn)行了大量研究，但至今仍未得到徹底解決。目前，微晶玻璃板材的發(fā)展總趨勢是工藝簡單化、功能多樣化、成本低廉化。在產(chǎn) 品生產(chǎn)與研究中主要面臨的問題是1)通過微晶玻璃成分研究，降低微晶玻璃燒成溫度；2)降低單位面積產(chǎn)品的重量，以求降低成本，使微晶玻璃薄型化。而與其薄型化相關(guān)的燒成工藝、退火制度應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的研究與調(diào)整。利用工業(yè)廢渣和尾礦生產(chǎn)微晶玻璃，可以很好地解決工業(yè)廢渣和尾礦堆存所帶來的資源浪費(fèi)問題和環(huán)境問題。隨著基礎(chǔ)理論研究的深入和制備工藝的改進(jìn)，開發(fā)出成本低、能耗少、性能優(yōu)良，功能多樣的尾礦廢渣微晶玻璃將是必然的發(fā)展趨勢，利用工業(yè)尾渣(礦)制備微晶玻璃裝飾材料，可以大大降低生產(chǎn)成本，同時(shí)對環(huán)境的保護(hù)以及實(shí)現(xiàn)建材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的目標(biāo)有重要的意義和作用。隨著國家對節(jié)能、減排的執(zhí)行力度的加大，對鐵渣、銅渣、鋼渣、鈦渣、鉻渣等冶金廢渣和鉭鈮礦渣、磷渣、復(fù)合礦渣、復(fù)合尾礦、粉煤灰、火山灰、煤矸石等固體廢棄物利用研究與開發(fā)力度也越來越大。在各種礦渣以及粉煤灰、火山灰、煤矸石中含有大量氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂等成分，這些成分在建筑裝飾微晶玻璃中都是非常有用的。如何利用以上工業(yè)礦渣，生產(chǎn)出附加值更高的裝飾材料，有許多技術(shù)問題需要研究，也取得了一定的新成果。肖漢寧等.工藝條件對鋼鐵廢渣玻璃陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響.湖南大學(xué)學(xué)報(bào)，2001,28(1) :135-139.通過對材料組成和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，獲得了高爐渣和鋼渣用量為55%—60%，以輝石類為主晶相，性能優(yōu)良的微晶玻璃。貝麗娜.鉻渣微晶玻璃析晶行為的研究.金屬材料與冶金工程，2008，36 (2)19—21.以鉻渣為原料，采用熔融法制備了微晶玻璃，并研究了鉻渣含量變化對微晶玻璃析晶行為的影響，為鉻渣的綜合利用提供了參考。肖興成等.鈦渣微晶玻璃晶化工藝的研究.玻璃與搪瓷，1999，27(2):7—11.以外加的P2O5和鈦渣本身的TiO2組成復(fù)合晶核劑，研制出了以CaMg( Si03)2為主晶相、有較好力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性的鈦渣微晶玻璃。 曹建新等.利用黃磷爐渣制造微晶玻璃的實(shí)驗(yàn)研究.貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版，2003，32 (I) :33-36.進(jìn)行了以黃磷爐渣為主要原料，用燒結(jié)法制備微晶玻璃的試驗(yàn)研究。王志強(qiáng)等.酸洗硼鎂渣微晶玻璃的研究.玻璃與搪瓷，1999，27 (3) :9-13.以60%的酸洗硼鎂渣研制出了適于建筑裝飾材料方面的微晶玻璃。劉瑄等·用金礦尾礦生產(chǎn)微晶玻璃研究·非金屬礦，2007，30 (I) :35-36.以金尾礦為基本原料，采用燒結(jié)法制備微晶玻璃，工藝簡單易控，尾礦最大利用率可達(dá)70%，制取的微晶玻璃性能良好。楊會智等.鋁土礦尾礦微晶玻璃研制.礦業(yè)研究與開發(fā)，2007，27(6) :48—49.利用鋁土礦，經(jīng)1000°C燒結(jié)，獲得了主晶相為硅灰石、晶粒呈針狀、性能良好的微晶玻3 ο匡敬忠等.鎢尾礦微晶玻璃的組成及制備.礦產(chǎn)綜合利用，2003(3) 37—40.以鎢尾礦為主要原料，采用澆鑄成型晶化法制備出了主晶相為β—硅灰石的尾礦微晶玻璃。 中國專利0本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
黑色建筑裝飾微晶玻璃，按重量份包括以下組分：霓輝石礦渣？？？？？？？？？？？？？？70—90，劣質(zhì)石英？？？？？？？？？？？？？？？？5—20，劣質(zhì)石灰石？？？？？？？？？？？？？？5—10，上述的霓輝石礦渣按重量份由？SiO2？40—50、Al2O3？15—20、CaO0.2—1、MgO0.1—0.5、Fe2O320—25、TiO2？0.5—1.5、K2O？2—4、Na2O？7—9、Co2O3？0.3—1.5、MnO2？0.5—1.5組成，其中Fe2O3、TiO2、Co2O3、MnO2有色金屬氧化物重量份之和為21.3—29.5；劣質(zhì)石英按重量份由？SiO2？78—86、Al2O3？12—18、Fe2O31—2、TiO20.5—1.5、K2O？0—0.5、Na2O？0—0.5組成；劣質(zhì)石灰石按重量份由SiO2？10—15、Al2O3？2—5、CaO65—76、MgO3—6、Fe2O33—5、K2O？2—3、Na2O？0.2—1組成。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：茍文吉，
申請(專利權(quán))人：會理縣紫源礦業(yè)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：