本發(fā)明涉及化學(xué)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種耐磨高強(qiáng)度微晶玻璃制備方法。
背景技術(shù)：
：微晶玻璃一般含有玻璃相與陶瓷相，其中的陶瓷相(晶相)與玻璃相的比例的大小，陶瓷相的尺寸大小，晶相的成分等最終決定著微晶玻璃的性能。微晶玻璃與普通的玻璃相比，具有更好的韌性，更高的機(jī)械強(qiáng)度，更高的耐熱性；而與普通的陶瓷相比，微晶玻璃更加致密光滑，沒有空隙孔洞，可以是透明的也可以是不透明的，制作溫度與成本以及其后加工成本也比一般的氧化物結(jié)構(gòu)陶瓷更加低。典型的微晶玻璃被廣泛應(yīng)用于廚房用具，室內(nèi)外墻壁裝修，齒科材料等各個(gè)領(lǐng)域。微晶玻璃的制備方式主要有兩種，一種是先通過熔融制備氧化物玻璃前驅(qū)體，再將固化后的玻璃體重新在玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)tg以上的適當(dāng)溫度進(jìn)行熱處理，析出晶相，冷卻后制備成微晶玻璃(整體析晶法)。根據(jù)析出的晶相的顆粒大小，晶相的折射率等光學(xué)性質(zhì)，這種方法既可以生產(chǎn)透明的也可以生產(chǎn)不透明的微晶玻璃材料。由于先需要通過熔融法制備一定形狀體積的玻璃體，該玻璃體的成分需要具備一定的熱穩(wěn)定性與玻璃的形成能力，故前驅(qū)體中一般都含有大量的二氧化硅，如：sio2-al2o3-li2o,sio2-al2o3-mgo體系等等。另一種方法是首先將熔融玻璃液體通過快速冷卻，比如：將玻璃熔融液澆注在水中制備成玻璃相的粉體，再將較粗原始的玻璃相粉體破碎并進(jìn)行壓制或者澆筑成型，再經(jīng)過一定溫度的燒結(jié)熱處理，通過粉體的表面析晶過程而制備成微晶玻璃(燒結(jié)法)。這種方式不需要在前驅(qū)體內(nèi)導(dǎo)入氧化鋯，氧化鈦之類的晶核，雖然無法做成透明的微晶玻璃，但可以生產(chǎn)大尺寸的，比如：建筑幕墻的微晶玻璃。不管是何種方式，為了首先生成穩(wěn)定的玻璃前驅(qū)體，微晶玻璃中一般要含有大量的二氧化硅為主要的玻璃形成物質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)玻璃前驅(qū)體的穩(wěn)定成型。減少了二氧化硅含量，則無法生成有一定熱穩(wěn)定性，化學(xué)穩(wěn)定性的玻璃體，因而也就無法制備微晶玻璃。微晶玻璃的許多性能因?yàn)閟io2的存在而受到很大的限制。一方面，二氧化硅賦予微晶玻璃一定的熱穩(wěn)定性，化學(xué)穩(wěn)定性，玻璃前驅(qū)體形成能力，但是二氧化硅的機(jī)械強(qiáng)度并不高，與al2o3,zro2等陶瓷相比，它的硬度，彈性模量，機(jī)械強(qiáng)度等都要低許多，如果要進(jìn)一步提高微晶玻璃的機(jī)械強(qiáng)度，必須減少sio2的含量，而這樣又會(huì)導(dǎo)致玻璃前驅(qū)體的難以制備。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種不含或者只含少量的sio2的一種微晶玻璃的制備方法，以實(shí)現(xiàn)高硬度高機(jī)械強(qiáng)度的微晶玻璃。本發(fā)明的產(chǎn)品的成分更加接近最常用的al2o3、zro2氧化物陶瓷而不是普通的微晶玻璃。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第一方面提供技術(shù)方案是：一種耐磨高強(qiáng)度微晶玻璃的制備方法，其包括如下步驟：(1)取氧化鋁，氧化鋯，稀土氧化物的粉體按照重量比3:1:3備用，和水進(jìn)行混合，球磨后制備成陶瓷粉體漿料，總的粉體與水的重量比為3～2:1.5～1；(2)將步驟(1)所得的陶瓷粉體漿料進(jìn)行噴霧干燥制備成平均顆粒大小d50在50～60微米的顆粒粉體；(3)將步驟(2)的顆粒粉體在乙炔-氧氣火焰中燃燒進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，制備成非晶態(tài)粉體；(4)再將火焰處理后的非晶態(tài)粉體收集，冷壓成型或制備成漿料澆筑成型；(5)將成型后的塊體在800-1000℃的溫度進(jìn)行燒結(jié)熱處理，最終形成耐磨高強(qiáng)度微晶玻璃。本發(fā)明一優(yōu)選技術(shù)方案，所述氧化鋁為阿爾法氧化鋁。本發(fā)明一優(yōu)選技術(shù)方案，所述稀土氧化物選自稀土氧化鑭，還可以是氧化釔，氧化鈰。本發(fā)明一優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(1)中，總的粉體與水的重量比為2:1。本發(fā)明一優(yōu)選技術(shù)方案，氧化鋁，氧化鋯，稀土氧化物粉體的含量在99％以上。本發(fā)明一優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(3)中，乙炔-氧氣火焰的溫度為2700-3000℃。本發(fā)明制備既有普通微晶玻璃的高致密度、無空隙、光滑明亮的特點(diǎn)，又有氧化物陶瓷材料的高硬度、高耐磨性、耐高溫、韌性高的特點(diǎn)。本發(fā)明的主要成分為最常用的al2o3與zro2氧化物陶瓷，但與氧化鋁、氧化鋯陶瓷相比，本發(fā)明的微晶玻璃生成效率高，制作溫度低，沒有空隙，表面更加光滑，耐化學(xué)腐蝕性能更好，制作成本大大降低，且不含氧化硅相或者少量氧化硅(≤10％)。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。實(shí)施例1(1)首先將市售的阿爾法氧化鋁，氧化鋯，稀土氧化鑭的粉體(含量都在99％以上)按照重量比例3:1:3與水進(jìn)行混合，總的粉體與水的比例為2:1，再經(jīng)過球磨成均勻的陶瓷粉體漿料。球磨是使用攪拌式球磨機(jī)，以氧化鋯球?yàn)槊襟w。球磨介質(zhì)可以是氧化鋯，也可以是氧化鋁球。(2)將所得的漿料進(jìn)行噴霧干燥制備成平均顆粒大小d50在50-60微米的粉體。(3)將粉體通過乙炔-氧氣火焰進(jìn)行熱處理?；鹧鏄屖褂檬惺鄣膒g-550，最高溫度約3000℃附近，粉體經(jīng)過火焰后，急冷變成玻璃相。(4)將火焰熱處理后的粉體，通過干壓成型。(5)將成型好的物體放入高溫爐體中1000℃進(jìn)行熱處理12小時(shí)，冷卻后獲得不含氧化硅相或者少量氧化硅(≤10％)的微晶玻璃。經(jīng)過檢測(cè)，本實(shí)施例1得到的微晶玻璃的機(jī)械性能如下所示：比重硬度抗壓強(qiáng)度抗折強(qiáng)度楊氏模量吸水率5.5511.6gpa550mpa255mpa133gpa0這些指標(biāo)大大了超過普通的sio2-al2o3系統(tǒng)以及其他以氧化硅為基礎(chǔ)的微晶玻璃的檢測(cè)數(shù)據(jù)。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)例的限制，上述實(shí)例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。當(dāng)前第1頁12