[发明专利]一种玻璃陶瓷及其制备方法有效
| 申请号： | 202111132225.9 | 申请日： | 2021-09-27 |
| 公开（公告）号： | CN113562977B | 公开（公告）日： | 2021-12-24 |
| 发明（设计）人： | 陆平;陶海征 | 申请（专利权）人： | 武汉理工大学 |
| 主分类号： | C03C10/00 | 分类号： | C03C10/00;C03B32/02 |
| 代理公司： | 武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙) 42231 | 代理人： | 黄君军 |
| 地址： | 430070 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 玻璃 陶瓷 及其 制备 方法 | ||
1.一种玻璃陶瓷，按照质量百分比计算，包括40-80%SiO2，5-25%Al2O3，1-15%Li2O，0.5-25%Na2O，0.1-1%K2O，0-5%B2O3，0-1%ZnO，0-1%CaO，0-1%MgO，0-1%BaO，2-6%P2O5，2-6%ZrO2，0.1-1%SnO2，各组分质量百分比之和为100%，其中B2O3，ZnO，CaO，MgO，BaO的含量都不为零；所述玻璃陶瓷的断裂韧性≥1.0Mpa·m1/2，杨氏模量≥100Gpa；
所述玻璃陶瓷由以下步骤制得：
S1、将前体玻璃按照1-10℃/min的速率升温至T1并保温，T1为540-580℃；
S2、将所述前体玻璃降温至T2保温，T2为480-560℃，T1＞T2；
S3、重复步骤S1-S2，继续将所述前体玻璃升温至T3并保温，T3为560-650℃，T3＞T1＞T2；
S4、继续将步骤S3处理后的所述前体玻璃升温至700-800℃并保温得到所述玻璃陶瓷。
2.根据权利要求1所述的玻璃陶瓷，其特征在于，所述玻璃陶瓷具有两个以上的微观层级结构；所述微观层级结构包括由三维连通状的骨架支柱形成的较高层级结构，所述较高层级结构的直径为50-200nm；所述微观层级结构还包括由晶粒和/或非晶颗粒连接形成的较低层级骨架结构，所述较低层级骨架结构的直径为5-100 nm；在所述较高层级结构的空隙中填充有玻璃相。
3.根据权利要求1所述的玻璃陶瓷，其特征在于，所述玻璃陶瓷具有三维连通的晶体骨架结构；所述骨架结构的直径为50-200nm，透过率≥90%。
4.根据权利要求1所述的玻璃陶瓷，其特征在于，所述玻璃陶瓷在360-450nm波段的平均透过率≥87%，在400-1000nm波段的平均透过率≥89%。
5.一种权利要求1所述的玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将前体玻璃按照1-10℃/min的速率升温至T1并保温，T1为540-580℃；
S2、将所述前体玻璃降温至T2保温，T2为480-560℃，T1＞T2；
S3、重复步骤S1-S2，继续将所述前体玻璃升温至T3并保温，T3为560-650℃，T3＞T1＞T2；
S4、继续将步骤S3处理后的所述前体玻璃升温至700-800℃并保温得到所述玻璃陶瓷。
6.根据权利要求5所述的玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，在T1下的保温时间为1-4h。
7.根据权利要求5所述的玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，将所述前体玻璃降温至T2的速率为1-20℃/min，在T2下的保温时间为1-4h。
8.根据权利要求5所述的玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，在T3下的保温时间为1-4h。
9.根据权利要求5所述的玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，在700-800℃下的保温时间为0.1-4h。
10.根据权利要求5所述的玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于，在步骤S4之前还包括：将所述前体玻璃继续升温至T4并保温，T4为610-690℃，T4T3；在T4下的保温时间为1-4h。
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