一種堇青石基納米微晶玻璃及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種堇青石基納米微晶玻璃，包括主成分、晶核劑、調(diào)整物和助熔劑；所述主成分包括SiO2、MgO和Al2O3；所述晶核劑包括TiO2、ZrO2和P2O5中的一種或幾種，所述晶核劑占所述主成分的質(zhì)量百分含量為2.0wt％～20wt％；所述調(diào)整物包括CaO、Na2O和K2O中的一種或幾種，所述調(diào)整物占所述主成分的質(zhì)量百分含量為0.1wt％～1wt％；所述助熔劑包括B2O3，所述助熔劑占所述主成分的質(zhì)量百分含量為1.0wt％～3.0wt％。本發(fā)明提供的堇青石基納米微晶玻璃具有較高的力學(xué)性能。
【專利說(shuō)明】一種堇青石基納米微晶玻璃及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微晶玻璃【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種堇青石基納米微晶玻璃及其制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 微晶玻璃，是一種由適當(dāng)組成的玻璃顆粒經(jīng)燒結(jié)與析晶，制成的由結(jié)晶相和玻璃 相組成的質(zhì)地堅(jiān)硬、密實(shí)均勻的復(fù)相材料。作為新型功能材料和結(jié)構(gòu)材料，其光、電、生、化、 磁等性能在微電子技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)、國(guó)防尖端技術(shù)、機(jī)械制造等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。 微晶玻璃同時(shí)有具有種類繁多、低膨脹、耐腐蝕、抗熱震、高強(qiáng)度、低的介電損耗以及光化學(xué) 加工的綜合性能，因此，自它問(wèn)世開(kāi)始就顯示了廣闊的應(yīng)用前景。
[0003] 堇青石基玻璃是微晶玻璃中的一種，由于其具有生產(chǎn)成本低、原材料豐富、低的介 電常數(shù)、低的熱膨脹系數(shù)、高的力學(xué)強(qiáng)度和良好的電絕緣性能等，被認(rèn)為是很有發(fā)展前景的 介電材料，廣泛應(yīng)用于電力電子工業(yè)領(lǐng)域，如用于制造各種類型的電路板、絕緣體、電容器、 濾波器和混頻器等。
[0004] 目前，堇青石基微晶玻璃的制備方法主要有熔融法、燒結(jié)法和溶膠-凝膠法等，從 制備工藝、組成控制、析晶控制到退火處理等方面都有了廣泛研宄。如陳國(guó)華報(bào)道了一種新 型低溫共燒堇青石基微晶玻璃（陳國(guó)華.一種新型低溫共燒堇青石基微晶玻璃.壓電與聲 光，2005, 27(4) : 421 ?423.)，采用傳統(tǒng)的玻璃熔融工藝制備 MgO-Al2O3-SiO2-Bi2O 3(MASB) 玻璃粉末，研宄了其燒結(jié)特性和析晶過(guò)程，結(jié)果表明，該微晶玻璃具有低介電常數(shù)，低介電 損耗和低溫?zé)Y(jié)特性，可用于超高頻片式電感領(lǐng)域。但是，并沒(méi)有關(guān)于提高堇青石基微晶玻 璃力學(xué)性能的研宄。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種堇青石基納米微晶玻璃及其制備方法，本發(fā)明提供的 堇青石基納米微晶玻璃具有較好的力學(xué)性能。
[0006] 本發(fā)明提供了一種堇青石基納米微晶玻璃，包括主成分、晶核劑、調(diào)整物和助熔 劑；
[0007] 所述主成分包括SiO2、MgO和Al2O3;
[0008] 所述晶核劑包括Ti02、ZrOjP P 205中的一種或幾種，所述晶核劑占所述主成分的 質(zhì)量百分含量為2.0?丨％?20?七％ ;
[0009] 所述調(diào)整物包括CaO、Na2O和K2O中的一種或幾種，所述調(diào)整物占所述主成分的質(zhì) 量百分含量為0. Iwt %?Iwt % ;
[0010] 所述助熔劑包括B2O3，所述助熔劑占所述主成分的質(zhì)量百分含量為L(zhǎng)Owt %? 3. Owt % 〇
[0011] 優(yōu)選的，以主成分的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述TiO2的質(zhì)量百分含量為2. Owt %? 10. Owt % ；
[0012] 所述ZrO2的質(zhì)量百分含量為I. Owt %?3. Owt % ;
[0013] 所述P2O5的質(zhì)量百分含量為O.Olwt%?1.50wt%。
[0014] 優(yōu)選的，以主成分的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述CaO的質(zhì)量百分含量為0. lwt%?0. 3wt%;
[0015] 所述Na2O的質(zhì)量百分含量為0. Iwt %?0. 4wt % ;
[0016] 所述K2O的質(zhì)量百分含量為(λ Olwt%?(λ IOwt%。
[0017] 優(yōu)選的，所述晶核劑還包括Cr2O3和/或Fe 203。
[0018] 優(yōu)選的，所述Cr2O3占所述主成分的質(zhì)量百分含量彡I. Owt% ;
[0019] 所述Fe2O3占所述主成分的質(zhì)量百分含量彡I. Owt%。
[0020] 優(yōu)選的，堇青石基納米微晶玻璃中的堇青石相為α -堇青石。
[0021] 優(yōu)選的，堇青石納米微晶玻璃的晶粒粒徑為Inm?100nm。
[0022] 本發(fā)明提供了一種堇青石基納米微晶玻璃的制備方法，包括以下步驟：
[0023] 將包括硅源、鎂源和鋁源的主成分原料、包括鈦源、鋯源和磷源的晶核劑原料、包 括鈣源、鈉源和鉀源的調(diào)整物原料、以及包括硼源的助熔劑原料熔制，得到基礎(chǔ)玻璃；
[0024] 將所述基礎(chǔ)玻璃進(jìn)行核化處理和析晶處理，得到堇青石基納米微晶玻璃。
[0025] 優(yōu)選的，所述核化處理的溫度為500 °C?700 °C ;
[0026] 所述核化處理的時(shí)間為4h?IOh。
[0027] 優(yōu)選的，所述析晶處理的溫度為1050°C?1200°C ;
[0028] 所述析晶處理的時(shí)間為2h?5h。
[0029] 本發(fā)明提供了一種堇青石基納米微晶玻璃，包括主成分、晶核劑、調(diào)整物和助熔 劑；所述主成分包括Si0 2、Mg0和Al2O3;所述晶核劑包括TiO 2、Zr0jP P 205中的一種或幾種， 所述晶核劑占所述主成分的質(zhì)量百分含量為2. Owt %?20wt % ;所述調(diào)整物包括CaO、Na2O 和K2O中的一種或幾種，所述調(diào)整物占所述主成分的質(zhì)量百分含量為0. lwt%?lwt% ;所 述助熔劑包括B2O3，所述助熔劑占所述主成分的質(zhì)量百分含量為I. Owt%?3. Owt%。本發(fā) 明提供的堇青石基納米微晶玻璃具有較高的力學(xué)性能，本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)果顯示，其得 到的堇青石基納米微晶玻璃的抗彎強(qiáng)度為182MPa、斷裂韌性為6. 61MPa · m1/2。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中堇青石基納米微晶玻璃的制備工藝流程圖；
[0031] 圖2為本發(fā)發(fā)明實(shí)施例1?2和比較例1?4得到的堇青石基納米微晶玻璃的 XRD圖譜；
[0032] 圖3本發(fā)明實(shí)施例1?2和比較例1?4得到的堇青石基納米微晶玻璃的抗彎強(qiáng) 度和斷裂韌性曲線；
[0033] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例3?5得到的堇青石基納米微晶玻璃的XRD圖譜；
[0034] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例10?13得到的基礎(chǔ)玻璃的DTA圖譜；
[0035] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例10?13得到的堇青石基納米微晶玻璃的XRD圖譜；
[0036] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例14?17得到的堇青石基納米微晶玻璃的XRD圖譜；
[0037] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例14得到的堇青石基納米微晶玻璃的SEM圖片；
[0038] 圖9為本發(fā)明實(shí)施例15得到的堇青石基納米微晶玻璃的SEM圖片；
[0039] 圖10為本發(fā)明實(shí)施例16得到的堇青石基納米微晶玻璃的SEM圖片；
[0040] 圖11為本發(fā)明實(shí)施例17得到的堇青石基納米微晶玻璃的SEM圖片。

【具體實(shí)施方式】
[0041] 本發(fā)明提供了一種堇青石基納米微晶玻璃，包括主成分、晶核劑、調(diào)整物和助熔 劑；
[0042] 所述主成分包括SiO2、MgO和Al2O3;
[0043] 所述晶核劑包括Ti02、ZrOjP P 205中的一種或幾種，所述晶核劑占所述主成分的 質(zhì)量百分含量為2.0?丨％?20?七％ ;
[0044] 所述調(diào)整物包括CaO、Na2O和K2O中的一種或幾種，所述調(diào)整物占所述主成分的質(zhì) 量百分含量為0. Iwt %?Iwt % ;
[0045] 所述助熔劑包括B2O3，所述助熔劑占所述主成分的質(zhì)量百分含量為L(zhǎng)Owt %? 3. Owt % 〇
[0046] 本發(fā)明提供的堇青石基納米微晶玻璃具有較好的力學(xué)性能，與現(xiàn)有技術(shù)相比，抗 彎強(qiáng)度和斷裂韌性均得到了明顯的提高。
[0047] 本發(fā)明提供的堇青石基納米微晶玻璃包括主成分，所述主成分包括Si02、MgO和 Al2O3。在本發(fā)明中，主成分優(yōu)選包括以下組分：
[0048] 50wt% ?60wt% 的 SiO2;
[0049] 15wt % ?35wt % 的 MgO ;
[0050] 8wt % ?30wt % 的 Al2O3。
[0051] 在本發(fā)明中，所述主成分優(yōu)選包括50wt%?60wt%的SiO2，更優(yōu)選為52wt%? 58wt %，最優(yōu)選為 54wt % ?57wt %。
[0052] 在本發(fā)明中，所述主成分優(yōu)選包括15wt%?35wt%的MgO,更優(yōu)選為20wt%? 33wt %，最優(yōu)選為 24wt % ?32wt %。
[0053] 在本發(fā)明中，所述主成分優(yōu)選包括8wt %?30wt %的Al2O3，更優(yōu)選為IOwt %? 25wt%，最優(yōu)選為 11. 2wt% ?12wt%。
[0054] 本發(fā)明提供的堇青石基納米微晶玻璃包括晶核劑，所述晶核劑包括Ti02、ZrO 2* P2O5中的一種或幾種，所述晶核劑占所述主成分的質(zhì)量百分含量為2. Owt%?20wt%。在 本發(fā)明中，所述晶核劑占所述主成分的質(zhì)量百分含量?jī)?yōu)選為3. Owt%?18. Owt%，更優(yōu)選 為5. Owt%?15. Owt%。在本發(fā)明中，所述晶核劑能夠促進(jìn)晶型分離和成核。
[0055] 具體的，在本發(fā)明中，以主成分的質(zhì)量為基準(zhǔn)，當(dāng)所述晶核劑包括1102時(shí)，所述 TiOj^質(zhì)量百分含量?jī)?yōu)選為2. Owt %?10. Owt %，更優(yōu)選為3. Owt %?9. Owt %，最優(yōu)選為 4. Owt%?8. Owt%。在本發(fā)明中，所述晶核劑中的二氧化鈦還能夠顯著降低玻璃熔體的粘 度、改變玻璃中析出的初晶相的類型，使系統(tǒng)中首先析出鎂鋁鈦酸鹽進(jìn)行，降低了系統(tǒng)的析 晶活化能。
[0056] 在本發(fā)明中，以主成分的質(zhì)量為基準(zhǔn)，當(dāng)所述晶核劑包括ZrO^，所述ZrO2的質(zhì)量 百分含量?jī)?yōu)選為I. Owt %?3. Owt %，更優(yōu)選為I. 5wt %?2. 5wt %。在本發(fā)明中，所述晶核 劑中的二氧化鋯還能夠提高玻璃的耐酸堿侵蝕能力且不會(huì)引起玻璃的著色；所述晶核劑中 的二氧化鈦和二氧化鋯還能夠促進(jìn)在低溫下形成大量微晶。
[0057] 在本發(fā)明中，以主成分的質(zhì)量為基準(zhǔn)，當(dāng)所述晶核劑包括P2O5時(shí)，所述P 2O5的質(zhì)量 百分含量?jī)?yōu)選為0. Olwt %?I. 50wt %，更優(yōu)選為0. 02wt %?I. Owt %。在本發(fā)明中，所述 晶核劑中的五氧化二磷還能夠降低兩相分離的傾向。
[0058] 在本發(fā)明中，所述晶核劑優(yōu)選還包括Cr2O3和/或Fe 203;當(dāng)所述晶核劑優(yōu)選包括 Cr2O3時(shí)，所述Cr 203占所述主成分的質(zhì)量百分含量?jī)?yōu)選彡I. Owt %，更優(yōu)選為0. Iwt %? I. Owt %，最優(yōu)選為0. 5wt %?0. 8wt % ;當(dāng)所述晶核劑優(yōu)選包括Fe2O3時(shí)，所述Fe 203占所述 主成分的質(zhì)量百分含量?jī)?yōu)選< I. Owt %，更優(yōu)選為0. Iwt %?I. Owt %，最優(yōu)選為0. 2wt %? 0· 8wt %。在本發(fā)明中，Cr2O3強(qiáng)烈影響MgO-Al 203-Si02-Ti02*統(tǒng)玻璃的析晶動(dòng)力學(xué)，大幅度 降低α -堇青石的析晶活化能E，占主成分質(zhì)量百分含量0. 6wt%的Cr2O3使該系統(tǒng)中α -堇 青石的析晶活化能E降低了 100Kj/mol。
[0059] 本發(fā)明提供的堇青石基納米微晶玻璃包括調(diào)整物，所述調(diào)整物包括CaO、Na2O和 K2O中的一種或幾種，所述調(diào)整物占所述主成分的質(zhì)量百分含量為0. Iwt%?Iwt%。在本 發(fā)明中，所述調(diào)整物能夠調(diào)整得到的堇青石基微晶玻璃的熱膨脹和介電性能。在本發(fā)明中， 所述調(diào)整物占所述主成分的質(zhì)量百分含量?jī)?yōu)選為〇. 2wt %?0. 9wt %，最優(yōu)選為0. 4wt %? 0· 8wt % 〇
[0060] 具體的，在本發(fā)明中，以主成分的質(zhì)量為基準(zhǔn)，當(dāng)所述調(diào)整物包括CaO時(shí)，所述CaO 的質(zhì)量百分含量?jī)?yōu)選為〇.1界1:%?0.3￥1:%，更優(yōu)選為0.15￥1:%?0.25￥1:%，最優(yōu)選為 0. 165wt % ?0. 2wt %。
[0061] 在本發(fā)明中，以主成分的質(zhì)量為基準(zhǔn)，當(dāng)所述調(diào)整物包括Na2O時(shí)，所述Na 2O的質(zhì)量 百分含量?jī)?yōu)選為〇. Iwt %?0. 4wt %，更優(yōu)選為0. 15wt %?0. 35wt %，最優(yōu)選為0. 2wt %? 0· 3wt % 〇
[0062] 在本發(fā)明中，以主成分的質(zhì)量為基準(zhǔn)，當(dāng)所述調(diào)整物包括K2O時(shí)，所述K2O的質(zhì)量百 分含量?jī)?yōu)選為〇. Olwt %?0. Iwt %，更優(yōu)選為0. 02wt %?0. 08wt %，最優(yōu)選為0. 04wt %? 0. 06wt %。
[0063] 本發(fā)明提供的堇青石基納米微晶玻璃包括助溶劑，所述助熔劑包括B2O3，所述助熔 劑占所述主成分的質(zhì)量百分含量為I. Owt %?3. Owt %，更優(yōu)選為I. 5wt %?2. 5wt %，最優(yōu) 選為I. 8wt%?2. 2wt%。在本發(fā)明中，所述助恪劑能夠降低玻璃的燒結(jié)溫度，降低了成本、 節(jié)約了資源。
[0064] 本發(fā)明提供的堇青石基納米微晶玻璃包括堇青石相，所述堇青石相優(yōu)選為α -堇 青石；本發(fā)明提供的堇青石基納米微晶玻璃的晶粒粒徑優(yōu)選為Inm?100nm，更優(yōu)選為 20nm?80nm，最優(yōu)選為40nm?60nm。
[0065] 本發(fā)明提供了一種堇青石基納米微晶玻璃的制備方法，包括以下步驟：
[0066] 將包括硅源、鎂源和鋁源的主成分原料、包括鈦源、鋯源和磷源的晶核劑原料、包 括鈣源、鈉源和鉀源的調(diào)整物原料、以及包括硼源的助熔劑原料熔制，得到基礎(chǔ)玻璃；
[0067] 將所述基礎(chǔ)玻璃進(jìn)行核化處理和析晶處理，得到堇青石基納米微晶玻璃。
[0068] 本發(fā)明將包括硅源、鎂源和鋁源的主成分原料、包括鈦源、鋯源和磷源的晶核劑原 料、包括鈣源、鈉源和鉀源的調(diào)整物原料、以及包括硼源的助熔劑原料熔制，得到基礎(chǔ)玻璃。 本發(fā)明對(duì)所述主成分原料、晶核劑原料、調(diào)整物原料和助熔劑原料的形態(tài)沒(méi)有特殊的限制， 采用能夠煅燒得到包括Si0 2、Mg0和Al2O3的主成分、包括TiO 2、ZrOjP P 205的晶核劑、包括 CaO、Na2O和K2O的調(diào)整物、以及包括B2O3的助熔劑即可，在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以采用Si、 Mg、Al、Ti、Zr、P、Ca、Na、K、和 B 的氧化物。
[0069] 本發(fā)明對(duì)所述熔制基礎(chǔ)玻璃的方法沒(méi)有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的 熔制基礎(chǔ)玻璃的技術(shù)方案即可。本發(fā)明在熔制基礎(chǔ)玻璃前，優(yōu)選將原料篩選、研磨和攪拌， 將得到的混合物料進(jìn)行熔制，得到基礎(chǔ)玻璃。本發(fā)明對(duì)所述篩選、研磨和攪拌的方法沒(méi)有特 殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的篩選、研磨和攪拌的技術(shù)方案即可。在本發(fā)明中，所 述篩選的篩的孔徑優(yōu)選為150目?300目，更優(yōu)選為200目?250目；所述研磨后物料的粒 徑優(yōu)選為3 μ m?10 μ m，更優(yōu)選為5 μ m?8 μ m。
[0070] 在本發(fā)明中，所述熔制的溫度優(yōu)選為1500 °C?1600 °C，更優(yōu)選為1520 °C? 1590°C，最優(yōu)選為1550°C?1580°C ;所述熔制的時(shí)間優(yōu)選為2h?5h，最優(yōu)選為2. 5h? 4. 5h，最優(yōu)選為3h?4h。本發(fā)明優(yōu)選將所述混合物料置于預(yù)熱的坩堝中，再將盛有混合物 料的坩堝置于燒結(jié)爐中保溫，熔制得到基礎(chǔ)玻璃。在本發(fā)明中，預(yù)熱坩堝的溫度優(yōu)選為上述 熔制溫度。
[0071] 得到基礎(chǔ)玻璃后，本發(fā)明將所述基礎(chǔ)玻璃進(jìn)行核化處理和析晶處理，得到堇青石 基納米微晶玻璃。本發(fā)明為了獲得所述基礎(chǔ)玻璃的核化溫度，優(yōu)選對(duì)所述基礎(chǔ)玻璃進(jìn)行差 熱分析（DTA)，根據(jù)所述DTA的測(cè)試結(jié)果，將所述基礎(chǔ)玻璃在所述核化溫度下進(jìn)行核化處 理。在本發(fā)明中，所述核化處理的溫度優(yōu)選為500°C?700°C，更優(yōu)選為550°C?650°C ;在 本發(fā)明的實(shí)施例中，所述核化處理的溫度可具體為550 °C、600 °C、650 °C或700 °C ;所述核化 處理的時(shí)間優(yōu)選為4h?10h，更優(yōu)選為4h?8h，最優(yōu)選為6h?8h ;在本發(fā)明的實(shí)施例中， 所述核化處理的時(shí)間可具體為4h、5h
[0072] 完成所述核化處理后，本發(fā)明優(yōu)選對(duì)核化處理后的樣品進(jìn)行DTA測(cè)試，得到樣品 的析晶溫度，根據(jù)得到的DTA測(cè)試結(jié)果，將所述核化處理后的產(chǎn)品在所述析晶溫度下進(jìn)行 析晶處理。在本發(fā)明中，所述析晶處理的溫度優(yōu)選為1050°C?1200°C，更優(yōu)選為10KTC? 1150°C ;在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述析晶處理的溫度可具體為1050°0、1100°0、1150°〇或 1200°C。在本發(fā)明中，所述析晶處理的時(shí)間優(yōu)選為2h?5h，更優(yōu)選為2. 5h?4. 5h，最優(yōu)選 為3h?4h。
[0073] 本發(fā)明提供的方法在基礎(chǔ)玻璃的熔制過(guò)程中，減少了熔制時(shí)間，不但節(jié)約了資源， 而且提高了基礎(chǔ)玻璃的熔制效率；在本發(fā)明中，核化處理的溫度有所提高，但是核化處理的 時(shí)間明顯降低。總體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明提供的制備方法大大縮減了制備時(shí)間，提高了微晶玻璃的 制備效率。
[0074] 如圖1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例中堇青石基納米微晶玻璃的制備工藝流程圖，按 照各組分的種類和比例，進(jìn)行原料的配制，將配制好的原料進(jìn)行篩選、研磨和攪拌，得到混 合料；將得到的混合料置于坩堝中進(jìn)行基礎(chǔ)玻璃的熔制；將得到的基礎(chǔ)玻璃進(jìn)行DTA測(cè)試， 根據(jù)得到的測(cè)試結(jié)果，確定基礎(chǔ)比例的核化溫度，對(duì)得到的基礎(chǔ)玻璃進(jìn)行核化處理；對(duì)核化 處理得到的樣品再進(jìn)行DTA測(cè)試，根據(jù)得到的測(cè)試結(jié)果，確定樣品的析晶溫度，對(duì)核化處理 得到的樣品進(jìn)行析晶處理，得到堇青石基納米微晶玻璃。本發(fā)明還對(duì)得到的堇青石基納米 微晶玻璃進(jìn)行DTA測(cè)試。
[0075] 本發(fā)明提供了一種堇青石基納米微晶玻璃，包括主成分、晶核劑、調(diào)整物和助熔 劑；所述主成分包括Si0 2、Mg0和Al2O3;所述晶核劑包括TiO 2、ZrOjP P 205中的一種或幾種， 所述晶核劑占所述主成分的質(zhì)量百分含量為2. Owt %?20wt % ;所述調(diào)整物包括CaO、Na2O 和K2O-種或幾種，所述調(diào)整物占所述主成分的質(zhì)量百分含量為0. Iwt %?Iwt % ;所述助 熔劑包括B2O3，所述助熔劑占所述主成分的質(zhì)量百分含量為I. Owt%?3. Owt%。本發(fā)明提 供的堇青石基納米微晶玻璃具有較高的力學(xué)性能，本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)果顯示，其得到的 堇青石基納米微晶玻璃的抗彎強(qiáng)度為182MPa、斷裂韌性為6. 61MPa · m1/2。
[0076] 為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的堇青石納米微晶玻璃及 其制備方法進(jìn)行詳細(xì)地描述，但不能將它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0077] 本發(fā)明實(shí)施例中的產(chǎn)品化學(xué)組成按照表1和表2所列，表1為本發(fā)明實(shí)施例1的 產(chǎn)品化學(xué)組成，表2為本發(fā)明實(shí)施例10?13的產(chǎn)品化學(xué)組成。
[0078] 表1本發(fā)明實(shí)施例1的產(chǎn)品化學(xué)組成

【權(quán)利要求】
1. 一種堇青石基納米微晶玻璃，包括主成分、晶核劑、調(diào)整物和助熔劑； 所述主成分包括Si02、MgO和A1203; 所述晶核劑包括Ti02、ZrOjP P 205中的一種或幾種，所述晶核劑占所述主成分的質(zhì)量 百分含量為2. Owt%?20wt% ; 所述調(diào)整物包括CaO、Na20和K20中的一種或幾種，所述調(diào)整物占所述主成分的質(zhì)量百 分含量為〇? lwt%?lwt% ; 所述助熔劑包括B203，所述助熔劑占所述主成分的質(zhì)量百分含量為l.Owt %? 3. Owt% 〇
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堇青石基納米微晶玻璃，其特征在于，以主成分的質(zhì)量為基 準(zhǔn)，所述Ti02的質(zhì)量百分含量為2.0wt%?lO.Owt% ; 所述Zr02的質(zhì)量百分含量為1. Owt%?3. Owt% ; 所述P2〇5的質(zhì)量百分含量為〇. Olwt%?1. 50wt%的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堇青石基納米微晶玻璃，其特征在于，以主成分的質(zhì)量為基 準(zhǔn)，所述CaO的質(zhì)量百分含量為0? lwt%?0? 3wt% ; 所述Na20的質(zhì)量百分含量為0. lwt%?0. 4wt% ; 所述K20的質(zhì)量百分含量為0? Olwt%?0? 10wt%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的堇青石基納米微晶玻璃，其特征在于，所述晶核 劑還包括Cr203和/或Fe 203。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的堇青石基納米微晶玻璃，其特征在于，所述Cr 203占所述主成 分的質(zhì)量百分含量< l.Owt% ; 所述Fe203占所述主成分的質(zhì)量百分含量< 1. Owt%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堇青石基納米微晶玻璃，其特征在于，堇青石基納米微晶玻 璃中的堇青石相為a-堇青石。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堇青石基納米微晶玻璃，其特征在于，堇青石納米微晶玻璃 的晶粒粒徑為lnm?100nm。
8. -種堇青石基納米微晶玻璃的制備方法，包括以下步驟： 將包括硅源、鎂源和鋁源的主成分原料、包括鈦源、鋯源和磷源的晶核劑原料、包括鈣 源、鈉源和鉀源的調(diào)整物原料、以及包括硼源的助熔劑原料熔制，得到基礎(chǔ)玻璃； 將所述基礎(chǔ)玻璃進(jìn)行核化處理和析晶處理，得到堇青石基納米微晶玻璃。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述核化處理的溫度為500°C? 700。。； 所述核化處理的時(shí)間為4h?10h。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述析晶處理的溫度為1050°C? 1200。。； 所述析晶處理的時(shí)間為2h?5h。
【文檔編號(hào)】C03C10/14GK104496186SQ201410847989
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月31日
【發(fā)明者】李長(zhǎng)久, 姜宏, 陳闊, 沈陽(yáng), 賈陽(yáng) 申請(qǐng)人:海南大學(xué)