[发明专利]一种无钒无砷低膨胀黑色透明微晶玻璃及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及微晶玻璃。

背景技术

目前国内生产微晶玻璃都使用As₂O₃作为澄清剂，V₂O₅作为着色剂，但是由于As₂O_3、V₂O₅为国际禁用剧毒物质，对配料工人工作环境及身体健康带来极大危害。

国外生产黑色微晶玻璃如德国SCHOTT、日本NEG、法国EUROKERA产品不含As₂O₃但着色剂均使用V₂O_5’。

国内外所有黑色微晶玻璃产品只能透过红光，不能透过蓝光。国外相关专利也没有提供透过蓝光的黑色锂铝硅系统微晶玻璃结构组成的任何细节。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种无钒无砷低膨胀黑色透明微晶玻璃及制备方法，无人为加入的As、Sb、V等有害元素，产品保持微晶玻璃所特有的低膨胀率、耐高温、高强度、高硬度、高化学稳定性等技术特性，且具有特殊的光学性能，能透过红、白、蓝LED灯光线。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种无钒无砷低膨胀黑色透明微晶玻璃，其基础组分由SiO₂、A1₂O₃、Li₂O、CaO、MgO、BaO、ZnO和Na₂O+K₂O组成，另外还添加有澄清剂，晶核剂和着色剂，所述着色剂由Fe₂O₃、CoO和NiO组成。

优选的，所述澄清剂由SnO₂和CeO₂组成，所述晶核剂由TiO₂、ZrO₂和P₂O₅组成。

优选的，所述基础组分及晶核剂的具体重量组成为：SiO₂：62.0～68.0％、A1₂O₃：18～24％、Li₂O：3.0～4.0％、CaO：0.1～0.5％、MgO：0.3～1.5％、BaO：1.0～1.5％、ZnO：0.5～1.5％、Na₂O：0.4～0.6％、K₂O：0.0～0.2％、ZrO_2：：1～2.0％、TiO₂：2.0～3.0％、P₂O₅：1.0～1.5％。

优选的，所述基础组分中ΣNa₂O+K₂O＜0.70％；

ΣCaO+MgO+BaO+ZnO≥3.0％且＜4.2％。

优选的，所述晶核剂ZrO₂+TiO₂+P₂O₅的添加量占基础组分总重量的4.0～5.0％，所述晶核剂各组分间的重量比例为：

ZrO₂：TiO₂：P₂O₅＝0.5～1：1.5～2：0.7～1％。

优选的，所述澄清剂SnO₂、CeO₂各组分占基础组分总重量的百分比为：

SnO₂：0.3～0.5％、CeO₂：0.2～0.4％。

优选的，所述着色剂Fe₂O₃、CoO、NiO分别占基础组分的总重量百分比为0.05～0.20％。

优选的，所述着色剂各组分间的重量比例为：Fe₂O₃：CoO：NiO＝0.5～1：0.4～0.9：1.5～.2。

优选的，该微晶玻璃以β-石英固熔体为主晶相，透过色是玫瑰红色，反射色为黑色，具有深色遮盖效果，在25℃～700℃之间其热膨胀系数为-1.0～4.0×10^-6/℃；可直接透过红、白、蓝LED灯光线。

一种无钒无砷低膨胀黑色透明微晶玻璃制备方法，有如下步骤：

1)将各种原料按配方称量，并加入原料总重量的3％～5％的水分湿混均匀；