CN1433980A - 复合型粉煤灰建筑微晶玻璃制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种复合型粉煤灰建筑微晶玻璃制造方法，属于工程材料制造领域，特别涉及到复合型粉煤灰建筑微晶玻璃制造方法。其特征在于：制造过程中成核剂β－CaO.SiO2或微晶的高岭土可在熔剂水淬前加入，也可以在熔剂水淬后加入；增韧剂为ZrO2或者锆英石ZrO2.SiO2；粉煤灰可用含SiO2和AL2O3的工业废弃物代替；夹芯层是由有色玻璃粉、无机颜料或蓄光型发光材料等填充；制造熔窑底部设5－8°底坡；烧结中基础玻璃，表层复合玻璃和龛固夹芯层同时烧结。本发明的益处和效果是产品强度高，耐久性好，表面缺陷小，颜色均匀，可制造多色产品，且制造方法简单，成本低，成品率易保证，具有优异的装饰效果。
Description
技术领域
本发明属于工程材料制造领域，特别涉及到复合型粉煤灰建筑微晶玻璃制造方法。
背景技术
微晶玻璃是由玻璃的控制晶化制得的多晶固体。其微晶化涵义是指通过适当的处理制度使引入玻璃内的成核剂成核并引发晶体生长，形成微晶体。在机械工程、航空航天工程、核工程以及食品、医疗和光学等领域都有广泛应用。基于成本原因，建筑微晶玻璃大多用工业废弃物制造，然而除高炉矿渣和铜尾矿生产的微晶板材已用于建筑领域外，其他如铁尾矿、钨尾矿、黄金尾矿、锂尾矿、高岭土尾矿、甚至粉煤灰等，用于生产建筑微晶玻璃还限于试验室的研究结果。这主要是因为颜色单(大多是黑色)，且批量生产时又存在较大色差，甚至微小气孔(泡)，翘板和炸裂等缺陷，同时功能单一，特别是无工业化中试验，因此其推广应用受到限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用燃煤电厂的废弃物—粉煤灰制造的建筑微晶玻璃制造方法，特别是基于铝酸盐和硅酸盐体系形成多种材料复合的复合型粉煤灰建筑微晶玻璃制造方法。该复合型微晶玻璃通过ZrO2增韧剂、复合结构和复合制造方法解决了以往微晶玻璃颜色单一，批量生产时色差大，生产时产生微小气孔(泡)，翘板和炸裂等缺陷。
实现本发明的技术方案是：首先根据粉煤灰的化学组成配料，使其符合(Ca，Mg)O-Al2O3-SiO2-Na2O体系，并引入钙质材料、助熔剂、成核剂、增韧剂和校正材料，经熔化水淬形成基础玻璃颗粒，不经水淬时可直接拉制、浮法或轧制成板材并经微晶化形成微晶玻璃，然后利用玻璃在分界面处易核化特征，将玻璃颗粒热处理，使其烧结核化，受控析晶，原始玻璃颗粒由许多无定形粒子集合体转化成微晶，热处理同时表面烧结复合装饰玻璃；如在基础玻璃与表面复合玻璃之间添加有色玻璃粉，然后烧结和热处理，则制作出多色建筑微晶玻璃；如在粉煤灰基础玻璃熔剂中添加激活剂，则直接形成蓄光型建筑微晶玻璃；如在粉煤灰基础玻璃与外覆装饰玻璃间添加蓄光型材料，与基础玻璃同时烧结和热处理得到与多种发光材料复合的粉煤灰蓄光型建筑微晶玻璃。
其中钙质材料包括石灰石、白云石、方解石、化工碱渣、电石渣、钢渣和铸造用石灰石废渣等。
所述的蓄光型材料的制造方法为Sr4Al14O25、SrMgSiO7、CaMgSiO7、CaSiO3等铝酸盐或硅酸盐化合物是由40-50％SrO、20-28％Al2O3、20-28％B2O3、0.05-0.1％Eu2O3、0.05-0.1％Dy2O3、0.05-0.1％MnCO3，于氧化铝坩埚高温1500℃氨气氛0.5h，出炉后1000℃一氧化碳气氛保护降至室温，粉碎、磨细制得的。并由稀土元素如Eu2+、Dy3+或Pb、Mn激活。
本发明的益处和效果是产品强度高，耐久性好，表面无气孔(泡)、翘板、和炸裂等缺陷，颜色均匀，大批量生产色差小，可制造多色产品，且制造方法简单，成本低，成品率易保证，具有优异的装饰效果。
具体实施方式
以下结合技术方案详细叙述实现本发明的步骤和最佳实施例。
步骤1：根据粉煤灰的化学组成配料，使其符合(Ca，Mg)O-Al2O3-SiO2-Na2O体系，并引入钙质材料、助熔剂、成核剂、增韧剂和校正材料，混合均匀，混合颗粒度控制在100-300目之间，其中粉煤灰掺量为25-50％，CaO含量控制在12-16％之间，Al2O3含量控制在12-18％之间；
步骤2：将混合料送入玻璃熔窑，熔化，澄清，均化，熔化温度1450℃左右，融化时间2-4h，要求封闭式加料口，螺旋式或栓塞式加料机，熔窑底部5-8°底坡，表层设除浮渣口，底部设排渣口；
步骤3：熔化玻璃在液水中急冷，形成2mm-5mm水淬粉煤灰基础玻璃，要求封闭式垂直流料口；
步骤4：烘干，其温度40-105℃；
步骤5：粉磨，成200目左右，得到粉料；
步骤6：将粉料装入模具，中层装有色玻璃粉、无机颜料或蓄光型材料，表层复合装饰玻璃板；
步骤7：烧结，晶化，其温度400-1000℃，时间1-10h；
步骤8：取出慢冷，并按要求尺寸切边，抛磨，得到成品。
最佳实施例：
实施例1.彩色微晶玻璃
步骤1：根据粉煤灰的化学组成配料，使其符合(Ca，Mg)O-Al2O3-SiO2-Na2O体系，并引入成核剂和增韧剂，混合均匀，混合颗粒度控制100-300目，其中粉煤灰掺量为25-50％，CaO含量控制12-16％，Al2O3含量控制12-18％；
步骤2：将混合料送入玻璃熔窑，熔化，澄清，均化，熔化温度1450℃左右，融化时间2-4h，要求封闭式加料口，螺旋式或栓塞式加料机，熔窑底部设5-8°底坡，表层设除浮渣口，底部设排渣口；
步骤3：熔化玻璃液水中急冷，形成2mm-5mm水淬粉煤灰基础玻璃，要求封闭式垂直流料口；
步骤4：烘干，其温度40-105℃；
步骤5：粉磨，成200目左右，得到粉料；
步骤6：将粉料装入模具，中层装有色玻璃粉或无机颜料表层复合钢化装饰玻璃板；
步骤7：烧结，晶化，其温度400-1000℃，时间1-10h；
步骤8：取出慢冷，并按要求尺寸切边，抛磨，得到成品。
所述的复合型粉煤灰建筑微晶玻璃配比(％)如下：
| 名 称 | 重量百分比(％) |
| 粉煤灰硅灰石粉白云石粉石灰石粉石英砂ZrO2ZnOTiO2CaF2As2O3Sb2O3Na2CO3NaNO3Na2SO4 | 25-5010-305-1012-163-70-40-40-40-40.2-0.60.4-0.80-42-66-10 |
实施例2.蓄光型微晶玻璃
步骤1：根据粉煤灰的化学组成，配料符合(Ca，Mg)O-Al2O3-SiO2-Na2O体系，并引入成核剂，增韧剂和激活剂，混合均匀，混合颗粒度控制100-300目，其粉煤灰掺量为25-50％，CaO掺量控制12-16％，Al2O3含量控制12-18％；
步骤2：将混合料送入玻璃熔窑，熔化，澄清，均化，熔化温度1450℃左右，融化时间2-4h，要求封闭式加料口，螺旋式或栓塞式加料机，熔窑底部设5-8°底坡，表层设除浮渣口，底部设排渣口；
步骤3：熔化玻璃液水中急冷，形成2mm-5mm水淬粉煤灰基础玻璃，要求封闭式垂直流料口；
步骤4：烘干，其温度40-105℃；
步骤5：粉磨，成200目左右，得到粉料；
步骤6：将粉料装入模具，中层添装蓄光型材料，表面复合钢化玻璃板；
步骤7：烧结，晶化，其温度400-1000℃，时间1-10h；
步骤8：取出慢冷，并按要求尺寸切边，抛磨，得到成品。
所述的蓄光型粉煤灰建筑微晶玻璃配比如下：
| 名 称 | 重量百分比(％) |
| 粉煤灰硅灰石粉白云石粉石灰石粉石英砂ZrO2ZnOTiO2CaF2As2O3Sb2O3Na2CO3NaNO3Na2SO4 | 25-505-205-1012-163-70-40-40-40-40.2-0.60.4-0.80-42-66-10 |
Claims (1)
1.一种复合型粉煤灰建筑微晶玻璃制造方法，是采用三层同时烧结的方式将构成复合粉煤灰建筑微晶玻璃的粉煤灰基础玻璃，表层复合玻璃以及二者间的龛固夹芯层结合起来的方法，其特征在于：
a)基础玻璃烧结时加入的成核剂主要是β-CaO.SiO2或微晶的高岭土，添加比例为10-30％，成核剂可在熔融玻璃液水淬前加入，也可以在水淬后烧结时加入，增韧剂为ZrO2或者ZrO2.SiO2，添加比例为0-4％，粉煤灰可用含SiO2和AL2O3的工业废弃物，如煤干石、高岭土尾矿、硼润土尾矿等代替；
b)龛固夹芯层是由有色玻璃粉、无机颜料或蓄光型发光材料等填充，蓄光型发光材料是指硫化物系列蓄光型发光材料、铝酸盐体系蓄光型发光材料、硅酸盐体系蓄光型发光材料；
c)粉煤灰基础玻璃，表层复合玻璃和二者间的龛固夹芯层的结合采用三层同时烧结的制造工艺；
d)玻璃熔窑底部设5-8°底坡，表层设除浮渣口，底部设排渣口和封闭式垂直流料口。
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