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钠长石在微晶玻璃中的应用

  • 发布时间:2012-05-02
  • 来源:宜陶矿业
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微晶玻璃是当今国际上流行的新型建筑装饰材料,它是利用玻璃受控晶化高新技术而得到的多晶固体材料。该材料具有优异的理化性能,被认为是中高档天然石材的理想替代产品。在国内,建筑装饰用微晶玻璃的生产已初具规模,实现了批量生产。

目前,生产微晶玻璃采用了大量的化工原料,尤其是有些化工原料如氧化铝、纯碱等价格很高,因而导致原料成本较高,在一定程度上会影响产品的销售。一些专家教授经过研究,以钠长石为主要原料,代替氧化铝和纯碱,适当添加其它原料,采用烧结法制备出了微晶玻璃,确定了微晶玻璃的基础配方和钠长石的引入量。经估算可以降低成本每平方米15元,拓宽了钠长石的应用领域。

1钠长石对玻璃熔制过程的影响

经反复试验得出,使用钠长石后,玻璃的熔制温度明显降低了5~15℃,这是因为钠长石本身具有如下优点:
① 钠长石熔点低,高温粘度小,可改善玻璃的熔化速度;
② 钠长石对石英等矿物溶解能力强。

2玻璃成分对晶化过程的影响

根据烧结法工艺的特殊要求,玻璃的成分既要易于析晶,又要使其在晶化处理中具有流动性以利于颗粒之间的粘连烧结。玻璃的晶化区别于靠晶核剂诱发成核而使玻璃内部进行均匀的整体析晶的情形,是借助玻璃颗粒的表面能成核晶化,玻璃的成分必须满足这一工艺要求。

研究结果表明,CaO含量较高时,玻璃易于晶化,同时高温粘度降低,但料性较短;CaO含量太低又不利于β-硅灰石析出。Na2O和K2O作为网络调整体,可显著降低玻璃的熔融温度,但其含量过高时,会导致大量异种晶体的析出,从而破坏制品的理化性能;ZnO和BaO有利于玻璃的析晶,但ZnO含量不宜过高,BaO还有利于改善制品的光学性能;SiO2作为网络形成体取较高数值时,能增强网络结构,减缓高温析晶,保证玻璃的形成。太高时会使玻璃的熔制困难。

3热处理过程的影响

在微晶玻璃的化学组成确定后,热处理制度决定了晶化后玻璃的显微结构,从而影响微晶玻璃的理化性能。

热处理制度中的支配因素包括核化温度、晶化温度、核化时间、晶化时间及升温速度等。如果核化温度过低、核化时间过短,则成核量少,要达到最大核化量所须时间很长,晶化后易形成粗晶结构导致材料机械性能下降。反之,如果核化温度过高,部分的晶体长大导致玻璃粘度增大而不利于颗粒之间的烧结。另一方面,如果晶化温度过低,则晶化不充分,但晶化温度过高,晶化时间过长同样会形成粗晶结构,影响机械性能,甚至会使制品表面产生大量群集的气泡,影响制品质量及装饰效果。

微晶玻璃的各项理化性能指标均达到或超过天然花岗岩。以钠长石为主要原料制备微晶玻璃是完全可行的。

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