利用高炉渣制备可雕刻微晶玻璃的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105330146A(43)申请公布日2016.02.17(21)申请号201510707857.1(22)申请日2015.10.27(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人何峰谢峻林刘小青(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人崔友明刘洋(51)Int.Cl.C03C6/10(2006.01)C03C10/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称利用高炉渣制备可雕刻微晶玻璃的方法(57)摘要本发明公开了一种利用高炉渣制备可雕刻微晶玻璃的方法。其原料按重量份数计如下：高炉渣粉42-48份，石英砂6-8份，氧化铝2-4份，石灰石6-10份，纯碱2-4份，碳酸钾8-12份，氟硅酸钠5-8份，碳酸钡1-3份，氟化钙1-2份，二氧化锆0.5-1份；所述原料混合得到配合料；1480-1550℃下保温12-16h得到熔体；熔体流入槽型耐热钢成模具中，成型后切割成为玻璃坯料；装入耐火材料模具进行微晶化处理，包括核化、晶化两个阶段退火、冷却至100℃以下，即得。本发明所制备的可雕刻微晶玻璃具有密度和强度大的特点，密度为2.8-2.9g/cm3，抗折强度高达70-120MPa。CN105330146ACN105330146A权利要求书1/1页1.利用高炉渣制备可雕刻微晶玻璃的方法，其特征在于包括以下步骤：1)其原料按重量份数计如下：高炉渣粉42-48份，石英砂6-8份，氧化铝2-4份，石灰石6-10份，纯碱2-4份，碳酸钾8-12份，氟硅酸钠5-8份，碳酸钡1-3份，氟化钙1-2份，二氧化锆0.5-1份；所述原料混合得到配合料；1480-1550℃下保温12-16h得到熔体；2)将熔体引入供料槽，微冷后导入料碗并形成料股，料股连续流入槽型耐热钢成模具中，通过模具定型后，利用网带退火窑对连续的玻璃坯体进行退火冷却，切割成为玻璃坯料；3)将玻璃坯料的表面喷涂氢氧化铝粉后铺装入耐火材料模具中，进行微晶化处理，包括核化、晶化两个阶段；然后以2-5℃/分钟的降温速率退火、冷却至100℃以下，即得到了可雕刻微晶玻璃坯体材料。2.如权利要求1所述利用高炉渣制备可雕刻微晶玻璃的方法，其特征在于所述核化、晶化两个阶段即从室温升温至核化温度700-760℃，升温速率为4-6℃/分钟并保温2-3h；再由核化温度升温至晶化温度980-1050℃，升温速率为2-4℃/分钟并保温4-10h。3.如权利要求1所述利用高炉渣制备可雕刻微晶玻璃的方法，其特征在于原料按重量份数计如下：高炉渣粉44份，石英砂7份，氧化铝3份，石灰石8份，纯碱3份，碳酸钾10份，氟硅酸钠7份，碳酸钡2份，氟化钙1份，二氧化锆1份。2CN105330146A说明书1/4页利用高炉渣制备可雕刻微晶玻璃的方法技术领域[0001]本发明属于材料技术领域，具体涉及一种利用高炉渣制备可雕刻微晶玻璃的方法。背景技术[0002]城市雕塑主要是用于城市的装饰和美化。它的出现使城市的景观增加，丰富了城市居民的精神享受。作为城市的组成部分，城市雕塑一般建立在城市的公共场所，既可以单独存在，又可与建筑物结合在一起。在雕塑的材料上有石材、水泥、铜雕及其他金属材料。各种材料的城市雕塑在材质上、文化渲染上、装饰效果上、雕塑的材料成本上，以及材料对环境的友好性上千差万别。石材作为天然材料其加工性好，但在开采过程中会造成巨大的生态环境破坏。雕塑材料在可加工性和环境友好方面已经显示的非常重要。[0003]微晶玻璃是一类既有玻璃性能，又具有陶瓷性能的复合材料。就其微观结构而言是指以玻璃为基体的含有微米或纳米晶体的复合材料，是一种近乎理想的均匀多晶材料。微晶玻璃在机械强度、表面硬度、热膨胀系数、化学稳定性等诸多方面显示出优异的性能。[0004]通过组分设计微晶玻璃可以实现其可切削性能。目前可加工微晶玻璃是以合成云母为主晶相的云母微晶玻璃，可以用对金属加工的工具和器械对其进行钻孔、车削、铣削、攻丝等加工并获得精密尺寸的陶瓷材料。该材料具备了良好的加工性能、真空性能、电绝缘特性及耐热冲击、耐化学腐蚀等优良性能。其产品也主要用于各类化工设备中作为密封件材料。[0005]高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的废物，当炉温达到1400—1600℃时，炉料熔融，矿石中的脉石、焦炭中的灰分和助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质形成以硅酸盐和铝酸盐为主浮在铁水上面的熔渣。高炉渣中主要成分为CaO、SiO2、Al2O3。高炉渣一种工业固体废物。每炼1吨铁排出0.3吨左右的渣，矿石品位越低，排渣量越大。[0006]据统计，我国渣场堆积的高炉渣约1亿吨。如果不加以资源化处理，不但是可利用资源的