鈉長石在微晶玻璃中的應(yīng)用
http://m.dcyhziu.cn 2007/6/27 源自:中華職工學(xué)習(xí)網(wǎng) 【字體：
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微晶玻璃是當(dāng)今國際上流行的新型建筑裝飾材料，它是利用玻璃受控晶化高新技術(shù)而得到的多晶固體材料。該材料具有優(yōu)異的理化性能，被認(rèn)為是中高檔天然石材的理想替代產(chǎn)品。在國內(nèi)，建筑裝飾用微晶玻璃的生產(chǎn)已初具規(guī)模，實現(xiàn)了批量生產(chǎn)。目前，生產(chǎn)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鋁、純堿等價格很高，因而導(dǎo)致原料成本較高，在一定程度上會影響產(chǎn)品的銷售。專家教授們經(jīng)過研究，以湖南衡陽衡山的鈉長石為主要原料，代替氧化鋁和純堿，適當(dāng)添加其它原料，采用燒結(jié)法制備出了微晶玻璃，確定了微晶玻璃的基礎(chǔ)配方和鈉長石的引入量。經(jīng)估算可以降低成本每平方米15元，拓寬了鈉長石的應(yīng)用領(lǐng)域。
1．鈉長石對玻璃熔制過程的影響
經(jīng)反復(fù)試驗得出，使用鈉長石后，玻璃的熔制溫度明顯降低了5—15℃，這是因為鈉長石本身具有如下優(yōu)點：①鈉長石熔點低，高溫粘度小，可改善玻璃的熔化速度；②鈉長石對石英等礦物溶解能力強。
2，玻璃成分對晶化過程的影響
根據(jù)燒結(jié)法工藝的特殊要求，玻璃的成分既要易于析晶，又要使其在晶化處理中具有流動性以利于顆粒之間的粘連燒結(jié)。玻璃的晶化區(qū)別于靠晶核劑誘發(fā)成核而使玻璃內(nèi)部進(jìn)行均勻的整體析晶的情形，是借助玻璃顆粒的表面能成核晶化，玻璃的成分必須滿足這一工藝要求。研究結(jié)果表明，
CaO含量較高時，玻璃易于晶化，同時高溫粘度降低，但料性較短；CaO含量太低又不利于β—硅灰石析出。Na2O和K2O作為網(wǎng)絡(luò)調(diào)整體，可顯著降低玻璃的熔融溫度，但其含量過高時，會導(dǎo)致大量異種晶體的析出，從而破壞制品的理化性能；ZnO和BaO有利于玻璃的析晶，但ZnO含量不宜過高，BaO還有利于改善制品的光學(xué)性能；SiO2作為網(wǎng)絡(luò)形成體取較高數(shù)值時，能增強網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減緩高溫析晶，保證玻璃的形成。太高時會使玻璃的熔制困難。
3．熱處理過程的影響
在微晶玻璃的化學(xué)組成確定后，熱處理制度決定了晶化后玻璃的顯微結(jié)構(gòu)，從而影響微晶玻璃的理化性能。
熱處理制度中的支配因素包括核化溫度、晶化溫度、核化時間、晶化時間及升溫速度等。如果核化溫度過低、核化時間過短，則成核量少，要達(dá)到最大核化量所須時間很長，晶化后易形成粗晶結(jié)構(gòu)導(dǎo)致材料機械性能下降。反之，如果核化溫度過高，部分的晶體長大導(dǎo)致玻璃粘度增大而不利于顆粒之間的燒結(jié)。另一方面，如果晶化溫度過低，則晶化不充分，但晶化溫度過高，晶化時間過長同樣會形成粗晶結(jié)構(gòu)，影響機械性能，甚至?xí)怪破繁砻娈a(chǎn)生大量群集的氣泡，影響制品質(zhì)量及裝飾效果。
微晶玻璃的各項理化性能指標(biāo)均達(dá)到或超過天然花崗。以湖南衡山鈉長石為主要原料制備微晶玻璃是完全可行的
1．鈉長石對玻璃熔制過程的影響
經(jīng)反復(fù)試驗得出，使用鈉長石后，玻璃的熔制溫度明顯降低了5—15℃，這是因為鈉長石本身具有如下優(yōu)點：①鈉長石熔點低，高溫粘度小，可改善玻璃的熔化速度；②鈉長石對石英等礦物溶解能力強。
2，玻璃成分對晶化過程的影響
根據(jù)燒結(jié)法工藝的特殊要求，玻璃的成分既要易于析晶，又要使其在晶化處理中具有流動性以利于顆粒之間的粘連燒結(jié)。玻璃的晶化區(qū)別于靠晶核劑誘發(fā)成核而使玻璃內(nèi)部進(jìn)行均勻的整體析晶的情形，是借助玻璃顆粒的表面能成核晶化，玻璃的成分必須滿足這一工藝要求。研究結(jié)果表明，
CaO含量較高時，玻璃易于晶化，同時高溫粘度降低，但料性較短；CaO含量太低又不利于β—硅灰石析出。Na2O和K2O作為網(wǎng)絡(luò)調(diào)整體，可顯著降低玻璃的熔融溫度，但其含量過高時，會導(dǎo)致大量異種晶體的析出，從而破壞制品的理化性能；ZnO和BaO有利于玻璃的析晶，但ZnO含量不宜過高，BaO還有利于改善制品的光學(xué)性能；SiO2作為網(wǎng)絡(luò)形成體取較高數(shù)值時，能增強網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減緩高溫析晶，保證玻璃的形成。太高時會使玻璃的熔制困難。
3．熱處理過程的影響
在微晶玻璃的化學(xué)組成確定后，熱處理制度決定了晶化后玻璃的顯微結(jié)構(gòu)，從而影響微晶玻璃的理化性能。
熱處理制度中的支配因素包括核化溫度、晶化溫度、核化時間、晶化時間及升溫速度等。如果核化溫度過低、核化時間過短，則成核量少，要達(dá)到最大核化量所須時間很長，晶化后易形成粗晶結(jié)構(gòu)導(dǎo)致材料機械性能下降。反之，如果核化溫度過高，部分的晶體長大導(dǎo)致玻璃粘度增大而不利于顆粒之間的燒結(jié)。另一方面，如果晶化溫度過低，則晶化不充分，但晶化溫度過高，晶化時間過長同樣會形成粗晶結(jié)構(gòu)，影響機械性能，甚至?xí)怪破繁砻娈a(chǎn)生大量群集的氣泡，影響制品質(zhì)量及裝飾效果。
微晶玻璃的各項理化性能指標(biāo)均達(dá)到或超過天然花崗。以湖南衡山鈉長石為主要原料制備微晶玻璃是完全可行的
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