專利名稱：：晶化玻璃微珠及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種玻璃微珠。玻璃微珠是近年來國內(nèi)外發(fā)展較快的新型工業(yè)材料。它廣泛應(yīng)用于化工、紡織、輕工、電子、礦山、煤炭、交通、航運(yùn)、精密機(jī)械加工等工業(yè)部門。目前作為研磨介質(zhì)、填充劑及噴丸拋光使用的玻璃微珠均以普通鈉鈣系玻璃為原料，粒徑一般在45μm～6mm之間。僅就研磨介質(zhì)用玻璃微珠而言，主要應(yīng)用于輕工、化工、電子等行業(yè)中染料、涂料、油墨、油漆、著色劑、藥品、食品造紙諸類產(chǎn)品生產(chǎn)中作為研磨介質(zhì)使用。但是面對一些對研磨介質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨性要求更高、更嚴(yán)格的行業(yè)，如電子行業(yè)、藥品食品、造紙等行業(yè)，則普通鈉鈣玻璃微珠就顯得不滿足要求了。化工部曾組織《研磨介質(zhì)》調(diào)研，調(diào)研結(jié)果指出，僅作為染料、涂料工業(yè)的主要研磨介質(zhì)——玻璃微珠，國內(nèi)產(chǎn)品普通存在著強(qiáng)度較低，耐磨能力較差等缺點(diǎn)，并在不同程度上影響化工產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，高強(qiáng)度、高耐磨的玻璃微珠，已成為應(yīng)用研磨介質(zhì)的工業(yè)部門的迫切要求。目前，這些行業(yè)中有的應(yīng)用氧化鋁球，氧化鋯球及瑪瑙球作為研磨介質(zhì)。但是氧化鋁球由于受其成型工藝的限制，粒徑不能太小，只能在φ10mm以上。而氧化鋯球作為一種高級的研磨介質(zhì)，其理化性能指標(biāo)相對很高，但其成本相當(dāng)昂貴，限制了其廣泛的應(yīng)用。因此研制一種新型、低成本高性能的研磨介質(zhì)用玻璃微珠是十分必要的。國內(nèi)在提高研磨介質(zhì)用玻璃微珠的強(qiáng)度，耐磨性等方面，曾進(jìn)行過玻璃微珠鋼化增強(qiáng)的研究，用鋼化的方法，改善普通鈉鈣系玻璃微珠的理化性能，但效果不理想。微晶玻璃是一種以普通玻璃組分為基礎(chǔ)，加入晶核劑，經(jīng)熔融冷卻，并在一定溫度下經(jīng)過核化，結(jié)晶處理后，具有微晶體和均勻分布的殘余玻璃相的復(fù)合材料。它具有許多特殊的功能，如質(zhì)地致密、無氣孔、不透氣、不透水、機(jī)械強(qiáng)度比一般的玻璃、陶瓷都高得多，抗沖擊強(qiáng)度約是普通玻璃的8倍，抗壓強(qiáng)度約是普通玻璃的2倍，耐磨性化學(xué)穩(wěn)定性，電性能等均優(yōu)于普通玻璃。以往微晶玻璃的應(yīng)用大都作為板材、管材、軸承，機(jī)械部件，器皿等使用，目前，尚未見國外對晶化微珠方面研究的報(bào)導(dǎo)。本發(fā)明的目的在于發(fā)明一種晶化玻璃微珠及其生產(chǎn)工藝，以使得該微珠作為研磨介質(zhì)、填充劑及噴丸拋光使用時，具有很好的耐磨性、機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。本發(fā)明采用含有晶核的玻璃為原料，利用普通玻璃微珠的成珠工藝成珠，再將成珠后的微珠進(jìn)行核化、結(jié)晶處理制成本發(fā)明所述的高強(qiáng)、耐磨晶化玻璃微珠。附圖為本發(fā)明所述生產(chǎn)工藝的流程圖。本發(fā)明所述的晶化玻璃微珠可由化學(xué)原料或礦物料制得，該晶化微珠所用原料的化學(xué)組成為SiO237～84％，Al2O32.5～38％，CaO4～58％，MgO2～65％，F(xiàn)e2O30.1～36％，F(xiàn)eO0.1～28％，K2O0.2～10％，Na2O0.3～9％，MnO0.1～5％，TiO20.03～10％，ZrO20～11％，Cr2O31.3～14％F0～6％，S-20～5％，P2O50～5％，CuO0～6％，Li2O0～25％，ZnS0～6％以上百分比均為重量百分比。如附圖所示，將制珠所用原料破碎、清洗、干燥、粉磨、篩分、制成＜φ8mm顆粒料，將該料投入成球爐中成球，成球溫度800～1550℃，成球時間＜60分鐘，制成的微珠粒徑為45μm～6mm，將成球后的微珠放入晶化爐中晶化，核化結(jié)晶溫度為350～1350℃，晶化時間＜60分鐘，再冷卻至40～80℃出爐，即制得所述晶化微珠，其晶體含量為30～98％。其性能見表1。表1</tables>實(shí)例一取化學(xué)組成如下所述的玻璃料制取本發(fā)明所述微珠化學(xué)組成SiO249％，Al2O315.3％，CaO7.1％，MgO8.6％，F(xiàn)eO11.5％，F(xiàn)e2O32.5％RO6％。(注RO為金屬氧化物)將上述化學(xué)組成之原料破碎至14～18目(標(biāo)準(zhǔn)篩)清洗、烘干與隔離劑(石墨等)混合，投入1240℃成球爐(井式電爐)中，燒結(jié)20分鐘，成球后進(jìn)入晶化爐(馬弗爐)中晶化，晶化溫度為870℃，晶化時間為20分鐘，制得的φ0.6～1.0mm晶化微珠成球率達(dá)85％以上，體積結(jié)晶率達(dá)60％以上，性能滿足前表1要求。實(shí)例二取向上例相同的原料破碎至18～20目，清洗、烘干后在1230℃的成球爐中燒結(jié)15分鐘，成球后進(jìn)入晶化爐，晶化溫度600℃，晶化時間為15分鐘，再冷卻至40～60℃出爐制得晶化微珠，制得的微珠直徑φ0.4～0.8mm，成球率達(dá)85％以上，體積結(jié)晶率＞60％，性能滿足前表1要求。本發(fā)明所述的晶化玻璃微珠具有機(jī)械強(qiáng)度高，耐磨損，化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。可作為研磨介質(zhì)，填充劑及噴丸拋光使用，廣泛應(yīng)用于輕工、化工、紡織、電子、礦山、煤炭、精密機(jī)械加工等工業(yè)部門。權(quán)利要求1.一種晶化玻璃微珠，其特征在于以含晶核的玻璃或礦物原料制成其化學(xué)成分為SiO237～84％，Al2O32.5～38％，CaO4～58％，MgO2～65％，F(xiàn)e2O30.1～36％，F(xiàn)eO0.1～28％，K2O0.2～10％，Na2O0.3～9％，MnO0.1～5％，TiO20.03～10％，ZrO20～11％，Cr2O31.3～14％，F(xiàn)0～6％，S-20～5％，P2O50～5％，CuO0～6％，Li2O0～25％，ZnS0～6％，所述微珠粒徑為45μm～6mm，晶體含量為30～98％。2.一種權(quán)利要求1所述晶化玻璃微珠的生產(chǎn)工藝，其特征在于利用普通玻璃微珠的成球工藝成球，成球溫度850～1550℃，燒結(jié)時間＜60分鐘，成球后的微珠投入晶化爐中晶化，核化結(jié)晶溫度為350～1350℃，晶化時間＜60分鐘，再冷卻至40～80℃出爐，即制得所述的晶化玻璃微珠。全文摘要本發(fā)明涉及一種玻璃微珠及其生產(chǎn)工藝，本發(fā)明采用含有晶核的玻璃利用普通玻璃微珠的成珠工藝成珠，再將成珠的微珠進(jìn)行核化、結(jié)晶處理，即制得高強(qiáng)、耐磨及化學(xué)穩(wěn)定性好的晶化玻璃微珠，其成珠溫度為850～1550℃，燒結(jié)時間＜60分鐘，核化、結(jié)晶溫度為350～1350℃，晶化時間＜60分鐘。文檔編號C03C10/00GK1158321SQ9612057公開日1997年9月3日申請日期1996年11月21日優(yōu)先權(quán)日1996年11月21日發(fā)明者劉鳳英,方明虎,周嶅申請人:中國建筑材料科學(xué)研究院