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1、一种适用于汽车工业的微晶玻璃及其制备方法摘要：一种适用于汽车工业的微晶玻璃及其制备方法，所述适用于汽车工业的微晶玻璃，按照重量百分比的原料成分配比方下：SiO265%72%、Li2O15%25%、Al2O30%2.6%、P2O51.5%3.5%、ZrO20%4%、K2O1.0%2.5%、SnO20.3%2.0%、Y2O30.2%1.5%、Sc2O30.5%1.8%；所述微晶玻璃的制备方法，包括配置粉料、混合、烘干、加热融化、注入模具、形核及晶化，获得微晶玻璃。本方法制备的微晶玻璃具有优良的抗弯强度和断裂韧性，且透明度良好，具有良好的市场前景。关键词：微晶玻璃制备方法汽车工业中图分类号：U465
2、文献标识码：A文章编号：1672-3791202108b-0078-03微晶玻璃又称微晶玉石或陶瓷玻璃，是一种综合玻璃。微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同，它具有玻璃和陶瓷的双重特性，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强，具有优良的热学、力学、电学方面的性能。微晶玻璃自研制成功以来，已经在生物医学、机械、电子、航空航天工程等领域获得广泛的应用。随着时代的开展，微晶玻璃因优异的性能逐渐应用于汽车行业，利用微晶玻璃耐高温、抗膨胀性可调等力学和热学性能，用于活塞、旋转叶片的制作上，也可用于喷射式燃烧器中消除汽车尾气中的碳氢化合物。现有的微晶玻璃生产技术制备的微晶玻璃强度有限，使其在汽车工业的使用
3、范围受限。针对以上问题，本方法提出了一种具有优良的抗弯强度和断裂韧性且透明度良好的适用于汽车工业的微晶玻璃及其制备方法。为实现上述目的，本方法提供如下技术方案。上述的一种适用于汽车工業的微晶玻璃，按照重量百分比的原料成分配比方下：SiO265%72%、Li2O15%25%、Al2O30%2.6%、P2O51.5%3.5%、ZrO20%4%、K2O1.0%2.5%、SnO20.3%2.0%、Y2O30.2%1.5%、Sc2O30.5%1.8%。所述适用于汽车工业的微晶玻璃，作为本方法进一步的方案，其中，按照重量百分比的原料成分配比方下：SiO266%70%、Li2O17%24%、Al2O30%1
4、.8%、P2O51.7%3.2%、ZrO20%3.5%、K2O1.3%2.4%、SnO20.5%1.8%、Y2O30.4%1.5%、Sc2O30.8%1.8%。所述适用于汽车工业的微晶玻璃，作为本方法进一步的方案，其中，按照重量百分比的原料成分配比方下：SiO266%69%、Li2O18%23%、Al2O30%1.6%、P2O51.7%3.1%、ZrO20%3.4%、K2O1.5%2.4%、SnO20.8%1.8%、Y2O30.5%1.5%、Sc2O30.9%1.8%。所述适用于汽车工业的微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤：1配置粉料：准确称取各组分原料，并经球磨后，过70目筛，制成粉料。2混合
5、：将粉料放入刚玉罐中湿混12h，制成浆料。3烘干：将浆料采用旋转蒸发器烘干，制成混合料。4加热融化：将混合料放入坩埚中，以1520/min的升温速率升温至850920，保温1530min，然后以1015/min的升温速率升温至13801550，保温12h，直至玻璃熔体组分分布均匀且气泡完全逸出，制得玻璃溶液。5注入模具：将玻璃溶液倒入模具内，并将模具迅速放入电热炉内，在500550温度下退火0.51h，以消除根底玻璃的内应力，获得无色、透明、无气泡的根底玻璃。6形核及晶化：将根底玻璃放入电热炉内，在530600温度下形核处理13h，再将电热炉升温至700900晶化处理13h，获得微晶玻璃。有益
6、效果如下。本方法具体实施方式中比照例1与实施例3采用相同的制备工艺，唯一的区别在于实施例3的组分中包括SnO2，比照例1中不含SnO2。比照例2与实施例3采用相同的制备工艺，唯一的区别在于实施例3的组分中包括ZrO2，比照例1中不含ZrO2。比照例1的抗弯强度为322MPa，断裂韧性为3.18MPa·m0.5，比照例2的抗弯强度为315MPa，断裂韧性为3.06MPa·m0.5。实施例3的抗弯强度为395MPa，断裂韧性为3.82MPa·m0.5。根据此数据可以看出，本方法通过添加SnO2，SnO2与ZrO2配合，对微晶玻璃的力学强度具有明显的增强效果，本方法制备
7、的微晶玻璃具有优良的抗弯强度和断裂韧性，且透明度良好，在汽车工业具有更广泛的适用范围，具有良好的市场前景。本方法适用于汽车工业的微晶玻璃的制备方法能够制备出力学性能优异的微晶玻璃，简单方便，易于推广，生产本钱较低，有利于提高企业效益。具体实施方式如下。下面结合具体实施例，对本方法的技术方案做进一步详细地说明。实施例1：本方法实施例1的适用于汽车工业的微晶玻璃，按照重量百分比的原料成分配比方下：SiO271%、Li2O24%、Al2O30.5%、P2O51.6%、ZrO20.4%、K2O1.2%、SnO20.4%、Y2O30.3%、Sc2O30.6%。本方法实施例1的适用于汽车工业的微晶玻璃的制
8、备方法，包括以下步骤。1配置粉料：准确称取各组分原料，并经球磨后，过70目筛，制成粉料。2混合：将粉料放入刚玉罐中湿混1h，制成浆料。endprint3烘干：将浆料采用旋转蒸发器烘干，制成混合料。4加热融化：将混合料放入坩埚中，以15/min的升温速率升温至860，保温15min，然后以15/min的升温速率升温至1450，保温2h，直至玻璃熔体组分分布均匀且气泡完全逸出，制得玻璃溶液。5注入模具：将玻璃溶液倒入模具内，并将模具迅速放入电热炉内，在530温度下退火0.5h，以消除根底玻璃的内应力，获得无色、透明、无气泡的根底玻璃。6形核及晶化：将根底玻璃放入电热炉内，在550温度下形核处理2h
9、，再将电热炉升温至750晶化处理2h，获得微晶玻璃。实施例2：本方法实施例2的适用于汽车工业的微晶玻璃，按照重量百分比的原料成分配比方下：SiO268%、Li2O17%、Al2O32%、P2O53%、ZrO23%、K2O2.3%、SnO21.7%、Y2O31.5%、Sc2O31.5%。本方法實施例2的适用于汽车工业的微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤。1配置粉料：准确称取各组分原料，并经球磨后，过70目筛，制成粉料。2混合：将粉料放入刚玉罐中湿混2h，制成浆料。3烘干：将浆料采用旋转蒸发器烘干，制成混合料。4加热融化：将混合料放入坩埚中，以20/min的升温速率升温至900，保温30min，然后
10、以15/min的升温速率升温至1500，保温2h，直至玻璃熔体组分分布均匀且气泡完全逸出，制得玻璃溶液。5注入模具：将玻璃溶液倒入模具内，并将模具迅速放入电热炉内，在500温度下退火1h，以消除根底玻璃的内应力，获得无色、透明、无气泡的根底玻璃。6形核及晶化：将根底玻璃放入电热炉内，在580温度下形核处理3h，再将电热炉升温至850晶化处理2.5h，获得微晶玻璃。实施例3：本方法实施例3的适用于汽车工业的微晶玻璃，按照重量百分比的原料成分配比方下：SiO270%、Li2O20%、Al2O31.3%、P2O52%、ZrO22%、K2O1.5%、SnO21.2%、Y2O30.8%、Sc2O31.2
11、%。本方法实施例3的适用于汽车工业的微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤。1配置粉料：准确称取各组分原料，并经球磨后，过70目筛，制成粉料。2混合：将粉料放入刚玉罐中湿混1.5h，制成浆料。3烘干：将浆料采用旋转蒸发器烘干，制成混合料。4加热融化：将混合料放入坩埚中，以18/min的升温速率升温至880，保温25min，然后以13/min的升温速率升温至1480，保温1.5h，直至玻璃熔体组分分布均匀且气泡完全逸出，制得玻璃溶液。5注入模具：将玻璃溶液倒入模具内，并将模具迅速放入电热炉内，在530温度下退火0.5h，以消除根底玻璃的内应力，获得无色、透明、无气泡的根底玻璃。6形核及晶化：将根底玻璃
12、放入电热炉内，在560温度下形核处理2h，再将电热炉升温至800晶化处理2h，获得微晶玻璃。实施例4：本方法实施例4的适用于汽车工业的微晶玻璃，按照重量百分比的原料成分配比方下：SiO268%、Li2O20.3%、Al2O30.2%、P2O53.5%、ZrO23.8%、K2O1.3%、SnO20.6%、Y2O31.2%、Sc2O31.1%。本方法实施例4的适用于汽车工业的微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤。1配置粉料：准确称取各组分原料，并经球磨后，过70目筛，制成粉料。2混合：将粉料放入刚玉罐中湿混1.5h，制成浆料。3烘干：将浆料采用旋转蒸发器烘干，制成混合料。4加热融化：将混合料放入坩埚中
13、，以15/min的升温速率升温至850，保温30min，然后以15/min的升温速率升温至1520，保温2h，直至玻璃熔体组分分布均匀且气泡完全逸出，制得玻璃溶液。5注入模具：将玻璃溶液倒入模具内，并将模具迅速放入电热炉内，在500温度下退火1h，以消除根底玻璃的内应力，获得无色、透明、无气泡的根底玻璃。6形核及晶化：将根底玻璃放入电热炉内，在600温度下形核处理3h，再将电热炉升温至900晶化处理1h，获得微晶玻璃。实施例5：本方法实施例5的适用于汽车工业的微晶玻璃，按照重量百分比的原料成分配比方下：SiO265%、Li2O15%、Al2O30.2%、P2O51%、ZrO20.8%、K2O2
14、.1%、SnO21.3%、Y2O31.5%、Sc2O31.4%。本方法实施例5的适用于汽车工业的微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤。1配置粉料：准确称取各组分原料，并经球磨后，过70目筛，制成粉料。2混合：将粉料放入刚玉罐中湿混1h，制成浆料。3烘干：将浆料采用旋转蒸发器烘干，制成混合料。4加热融化：将混合料放入坩埚中，以20/min的升温速率升温至850，保温30min，然后以10/min的升温速率升温至1450，保温2h，直至玻璃熔体组分分布均匀且气泡完全逸出，制得玻璃溶液。5注入模具：将玻璃溶液倒入模具内，并将模具迅速放入电热炉内，在520温度下退火1h，以消除根底玻璃的内应力，获得无色、
15、透明、无气泡的根底玻璃。endprint6形核及晶化：将根底玻璃放入电热炉内，在560温度下形核处理2h，再将电热炉升温至780晶化处理2h，获得微晶玻璃。比照例1：一种适用于汽车工业的微晶玻璃，按照重量百分比的原料成分配比方下：SiO271.2%、Li2O20%、Al2O31.3%、P2O52%、ZrO22%、K2O1.5%、Y2O30.8%、Sc2O31.2%。所述适用于汽车工业的微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤。1配置粉料：准确称取各组分原料，并经球磨后，过70目筛，制成粉料。2混合：将粉料放入刚玉罐中湿混1.5h，制成浆料。3烘干：将浆料采用旋转蒸发器烘干，制成混合料。4加热融化：将混
16、合料放入坩埚中，以18/min的升温速率升温至880，保温25min，然后以13/min的升温速率升温至1480，保温1.5h，直至玻璃熔体组分分布均匀且气泡完全逸出，制得玻璃溶液。5注入模具：将玻璃溶液倒入模具内，并将模具迅速放入电热炉内，在530温度下退火0.5h，以消除根底玻璃的内应力，获得无色、透明、无气泡的根底玻璃。6形核及晶化：将根底玻璃放入电热炉内，在560温度下形核处理2h，再将电热炉升温至800晶化处理2h，获得微晶玻璃。比照例2：一种适用于汽车工业的微晶玻璃，按照重量百分比的原料成分配比方下：SiO272%、Li2O20%、Al2O31.3%、P2O52%、K2O1.5%、
17、SnO21.2%、Y2O30.8%、Sc2O31.2%。所述适用于汽车工业的微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤。1配置粉料：准确称取各组分原料，并经球磨后，过70目篩，制成粉料。2混合：将粉料放入刚玉罐中湿混1.5h，制成浆料。3烘干：将浆料采用旋转蒸发器烘干，制成混合料。4加热融化：将混合料放入坩埚中，以18/min的升温速率升温至880，保温25min，然后以13/min的升温速率升温至1480，保温1.5h，直至玻璃熔体组分分布均匀且气泡完全逸出，制得玻璃溶液。5注入模具：将玻璃溶液倒入模具内，并将模具迅速放入电热炉内，在530温度下退火0.5h，以消除根底玻璃的内应力，获得无色、透明、无
18、气泡的根底玻璃。6形核及晶化：将根底玻璃放入电热炉内，在560温度下形核处理2h，再将电热炉升温至800晶化处理2h，获得微晶玻璃。比照例1与实施例3采用相同的制备工艺，唯一的区别在于实施例3的组分中包括SnO2，比照例1中不含SnO2。比照例2与实施例3采用相同的制备工艺，唯一的区别在于实施例3的组分中包括ZrO2，比照例1中不含ZrO2。对实施例15及比照例12进行力学性能测试，测试结果如表1所示。根据表1可以看出，当微晶玻璃的原料组分中同时包含SnO2和ZrO2时，对微晶玻璃的力学强度具有明显的增强效果。参考文献【1】张平.硼硅酸盐微晶玻璃的制备及其在SiO_2f/SiO_2基体上的涂覆工艺研究D.哈尔滨工业大学，2021.【2】刘志杰.微晶玻璃的制备、分类及应用评述J.河南科技，202116：60-62.【3】梅宇钊.钠钙硅系高结晶度透明微晶玻璃制备与性能表征D.中南大学，2021.【4】裘慧广，沈强，王传彬，等.微晶玻璃的种类、制备及其应用J.中国建材科技，20211：15-19.endprint