[发明专利]具有负热膨胀系数的结晶化玻璃及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种结晶化玻璃及其制造方法，尤其是利用固态反应法，根据玻璃原料的重量比，在最佳的烧结温度等条件下，最大程度地减少残留玻璃，促进大结晶体生成的具有高负热膨胀系数的结晶化玻璃及其制造方法。

背景技术

一般来说，结晶化玻璃是一种结晶体和玻璃的结合体，是熔化玻璃原料，将其成型处理后，通过热处理而使其结晶而成的。

上述结晶化玻璃具有一般玻璃所不具有的多种特征，尤其是具有卓越的耐热性和较低的热膨胀系数，因此被广泛地应用在厨房厨具、厨具表面、点火板等，又因其具有卓越的可加工性，也被应用在天文望远镜的反射镜、精密器械的零件、光通信的波长过滤器或覆盖器及微波器等。

尤其是，在电子材料领域中，结晶化玻璃被用于各种基板及结构的热膨胀温度辅助，近来具有负热膨胀系数的结晶化玻璃的研究也越来越多。

在美国发明专利公告第4209229号中，公开了一种β-锂霞石及β-石英固体的结晶化玻璃，但是上述结晶化玻璃的结晶化温度非常高，负热膨胀系数仅为-2×10^-7/℃，还不够充分。

在美国发明专利公告第4507392号中，公开了一种陶瓷体装饰用且适用于β-石英固体的透明结晶化玻璃，但是其结晶化玻璃包括大量的核形成剂，很难得到较高的负热膨胀系数。

在日本发明专利公告第2-208256号中，公开了一种主结晶体为β-石英固体及/或锌叶长石固体的ZnO-Al₂O₃-SiO₂系低热膨胀性陶瓷，但是该陶瓷的最低热膨胀系数仅为-21.5×10^-7/℃，还不够充分。

在上述结晶体玻璃的制造方法中，所有的玻璃原料都在高温下熔化成玻璃液后，在对其进行热处理然后结晶。在这种高温处理下，需要很长的时间和很繁琐的工程，不利于批量生产。

发明内容

为解决上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是提供一种具有较高负热膨胀系数的结晶化玻璃及其制造方法。通过本发明的结晶化玻璃的制造方法，可省略玻璃原料在高温下熔化的工程，有利于批量生产，并可以节省成本。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：本发明公开了一种一种具有负热膨胀系数的结晶化玻璃的制造方法，其特征在于，所述结晶化玻璃的制造方法包括如下步骤：

步骤A：利用固态反应法，估量及混合构成物的阶段；

步骤B：煅烧所混合的构成物的阶段；

步骤C：烧结构成物的阶段；及

步骤D：将所烧结的构成物在常温下进行退火的阶段

所述构成物，其特征在于，其基本成分包括：二氧化硅(SiO₂)38％～64％；氧化铝(Al₂O₃)30％～40％；及锂辉石(Li₂O)5％～12％；在所述基本成分中至少还包括一种或一种以上的氧化锆(ZrO₂)0.5％～15％；二氧化钛(TiO₂)0.5％～6.5％；五氧化二磷(P₂O₅)0.5％～4％；氧化镁(MgO)2％～5％。及氟化镁(MgF₂)0％～5％。

本发明的有益效果是：利用固态反应法，根据玻璃原料的重量比，在最佳的烧结温度等条件下，最大程度地减少残留玻璃，促进大结晶体生成，通过本发明的结晶化玻璃的制造方法，可省略玻璃原料在高温下熔化的工程，有利于批量生产，并可以节省成本。

附图说明

图1是本发明一实施方式的结晶化玻璃制造方法的流程图；

图2是图示本发明实施方式的结晶化玻璃制造方法的热处理进行图。

具体实施方式

以下结合附图及本发明的具体实施方式，对本发明进行详细说明。

在本说明书中，“主结晶体”是指析出比相对较大的结晶体，即X折射中的X线一览表(竖轴是X线折射强度，横轴是折射强度)中析出比率最大的析出结晶体的X线折射强度为100以下时，各析出结晶体的折射强度比为30以上的主结晶体。在此，主结晶体以外的结晶折射强度比最好为20以下，最理想的折射强度比为5以下。

“平均结晶粒子直径”是指构成多结晶体(polycrystal)的结晶粒子的大小平均值，“热膨胀系数(coefficient of thermal expansion)”是指平均的线膨胀系数(average linear thermal expansion)。