[发明专利]用鹅髓岩制造低膨胀微晶玻璃的方法

说明书

本发明所涉及的是一种玻璃材料及其制造方法。特别是涉及一种用鹅髓岩^＊制造的低膨胀微晶玻璃及其工艺。

低膨胀微晶玻璃具有极佳的耐冷热急变性，高的机械强度与硬度以及良好的透微波性能，是一种很有应用价值的玻璃材料。在现代工业和日常生活中，它的应用面相当广泛，主要用于制造耐热微晶玻璃器皿、微波炉用器具、微波炉与电磁灶板，以及其它工业用低膨胀高硬度材料如微晶玻璃仪表轴承与红外辐射材料等。

已知的低膨胀微晶玻璃均使用化工原料生产。（（1）S.D.Stookey，“Method of Making Ceramics and Product Thereof，”U.S.Patent 2，920，97）（January 12，1960）.（2）S.D.Stookey，“Low-Expansion Glass-Ceramic and Method of Making It”，U.S.Patent3，157，522.（November 17，1964）.（3）G.P.Smith，“Method of Making Ceramic Atticle”U.S.Patent 3，246，972，（Aptil 19，1966）.）它由Li₂O（氧化锂）-Al₂O₃（氧化铝）-SiO₂（二氧化硅）为主要成份，添加一定量的晶核剂如TiO₂（二氧化钛）、ZrO₂（二氧化锆）或磷酸盐，以及助熔剂Na₂O（K₂O）、MgO，在高温熔炉内熔成均匀玻璃液，成型后再经控制结晶制成微晶玻璃。由于它所用的原料价格昂贵，如化工原料碳酸锂高达1.8万元/吨，限制了它的发展。再者，对于Li₂O含量为4%左右的玻璃熔化温度高达1600℃左右，生产中能耗大，同时也给熔炉耐火材料和成型设备带来一系列问题。因而，如何降低成本与熔化温度已成为低膨胀微晶玻璃生产中迫切需要解决的问题。

一般说来，适用于制造低膨胀微晶玻璃的矿物原料除应含有氧化锂、氧化铝和二氧化硅外，其有害杂质-钾、钠氧化物和铁的含量应少，前者的含量过高将导致微晶玻璃热膨胀系数的增大，而氧化铁超过允许量（如大于0.06%）会严重地影响产品的白度。实际上，能满足上述两条件的矿物原料在世上为数极少，这就是低膨胀微晶玻璃迄今仍然用化工原料生产的原因。

本发明的目的在于提供用鹅髓岩制造低膨胀微晶玻璃的新方法及其制品。鹅髓岩是新发现的一种

＊产地：江西省宜丰县同安附近火成岩，用它作为制造低膨胀微晶玻璃的主要原料可大幅度降低微晶玻璃成本和熔化温度。

本发明所述制造低膨胀微晶玻璃的方法主要包括以下内容：

1.采用鹅髓岩作为制造低膨胀微晶玻璃的主要原料。这种鹅髓岩含有氧化锂（Li₂O）、氧化铝（Al₂O₃）、氧化硅（SiO₂）、氧化钾（K₂O）和氟（F）等化学成份，藏量经初步核算在六十万吨以上。主要岩相是锂云母、石英和斜长石。鹅髓岩的化学成分列于表1。

表1    鹅髓岩的化学成份

矿样 SiO₂Al₂O₃Li₂O K₂O Fe₂O₃F

1    66.25    20.50    1.90    3.62    0.02    2.22

2    66.05    20.21    1.79    3.78    0.02    2.33

此矿物含铁量低，色泽洁白，含有构成低膨胀微晶玻璃的主要成分Li₂O、Al₂O₃和SiO₂，是一种极佳的制造低膨胀微晶玻璃的原料。用作原料的鹅髓岩需经粉碎至80-100目。

2.本发明所涉及的用鹅髓岩制造的低膨胀微晶玻璃的配料组成和化学组成范围如下：

配料组成（重量百分数）范围为：

鹅髓岩50-90，氧化铝或氢氧化铝0-8，碳酸锂4-8，碳酸镁1-5，钛白粉1-4，磷酸铝或磷酸二氢铵1-5，二氧化锆0-4，石英砂0-16，白砒（As₂O₃）0.3-1。