三元复合晶核剂制备高透明度LAS微晶玻璃地配方 【技术领域】
本发明涉及一种制备高透明度LAS微晶玻璃的配方，尤其涉及一种三元复合晶核剂制备高透明度LAS微晶玻璃的配方。
背景技术
微晶玻璃是将特定组成的玻璃，在晶核剂的作用下通过控制析晶而形成的具有特定组成的多晶固体材料。LAS基础玻璃经过热处理之后，其内部生成大量纳米尺寸的β-石英固溶体，由于它具有负的热膨胀系数，这种负膨胀和残存的具有正膨胀的玻璃相相抵消，从而制备出低的可控热膨胀系数的微晶玻璃。β-石英固溶体尺寸都为纳米级，当晶粒尺寸小于可见光波长的一半时，便具有良好的可见光透过性。
微晶玻璃的制备方法很多，专利文献所涉及到的微晶玻璃也很多，但是这些微晶玻璃基本都是颜色玻璃，透明度都很低(CN200410059101.2)。它们一般都以单一的TiO2、ZrO2作为晶核剂，近年来由于复合晶核剂通过不同的作用机理相互作用，所制备的玻璃析晶活化能E降低，晶化指数n增大，体积析晶趋势加大，晶粒更细小，所以复合晶核剂越来越受到青睐，最常用的为TiO2/ZrO2复合晶核剂。但是由于Ti4+离子在酸性条件下被还原成Ti3+，由于其3d轨道为非空的，使微晶玻璃着色成为不同程度的黄色，同时高熔点ZrO2使微晶玻璃熔化温度升高，所以对它们含量的控制相当重要。
现有的锂铝硅系微晶玻璃热处理温度都很高，基本在850℃以上，所以降低热处理温度节约能源，成为现在迫切需要解决的问题。此外，现有的微晶玻璃的可见光透过率一般都在60～80％之间(楼贤春：锂铝硅系透明微晶玻璃的研制，武汉理工大学硕士学位论文，2005年)，难以达到精密光学仪器使用要求，而且其成分中都加入了稀土化合物，这使微晶玻璃的成本大大提高。目前LAS微晶玻璃主要用于防火材料和加热面板等。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种三元复合晶核剂制备高透明度LAS微晶玻璃的配方，采用TiO2、ZrO2和MgF2三种晶核剂，利用MgF2的晶核剂和助溶剂的双重作用，使微晶玻璃的结晶性能提高，热处理温度显著降低。
本发明是这样来实现的，其特征是由下列重量百分比组成：
Li2O 3～6％、Al2O3 18～25％、SiO2 55～70％、B2O3 0.3～1.5％、Na2O 0.5～2％、P2O5 1～2％、CaO 0～0.5％、MgO 1～2％、BaO 0.2～2％、ZnO 0.3～0.5％、MgF20.5～1％、ZrO2 2～4％、TiO2 1～2％、SbO3 0.5～2％。
其制备方法为：
(1)按Li2O 3～6％、Al2O3 18～25％、SiO2 55～70％、B2O3 0.3～1.5％、Na2O0.5～2％、P2O5 1～2％、CaO 0～0.5％、MgO 1～2％、BaO 0.2～2％、ZnO 0.3～0.5％、MgF2 0.5～1％、ZrO2 2～4％、TiO2 1～2％、SbO3 0.5～2％配方配料，均匀混合；
(2)在1600～1650℃熔化澄清4～6小时；
(3)玻璃液成型后550～600℃退火；
(4)玻璃基片热处理，核化温度680～720℃，晶化处理温度为780～810℃，热处理时间分别为2小时和1小时；
(5)微晶玻璃退火温度600℃，退火时间2小时。
本发明的优点是：1、制备的微晶玻璃由于复合晶核剂的合理搭配，通过适当的核化晶化温度和时间，生成大量的主晶相为β-石英固溶体的纳米级晶粒，这种晶相的折射率和母体玻璃的折射率接近，得到高可见光透过率的微晶玻璃，可见光透过率：＞85％(厚度为3mm)，晶粒尺寸：纳米级(80～150nm)；2、通过用MgF2晶核剂来替代部分TiO2，以降低TiO2对微晶玻璃的着色作用，从而提高微晶玻璃的光学性能，使其能应用于精密光学部件、激光陀螺仪等高端产品。
【附图说明】
图1为本发明LAS微晶玻璃的紫外-可见光谱图。
【具体实施方式】
实施例1
按下面质量百分比配料：Li2O：4％，Al2O3：23％，SiO2：60％，B2O3：1％，Na2O：1％，P2O5：2％，CaO：0.5％，MgO：1％；BaO：1.5％，ZnO：0.5％，ZrO2：2％，TiO2：2％，SbO3：1.5％。将配好的粉料经过均匀混合，在1650℃的熔化炉中熔化澄清5个小时，1400℃压延成型；成型后的玻璃在600℃的连续退火炉中退火并随炉冷却；结晶化处理：第一阶段，将成型退火后的微晶玻璃加热到720℃核化两个小时，以便在玻璃体内形成大量均匀的细小晶粒；第二阶段，加热到830℃进行晶化处理，使晶粒长大生成大量的β-石英固溶体；为消除应力在700℃退火2小时，并在600℃进行二次退火，冷却出炉；对制备的LAS微晶玻璃进行磨抛和性能检测。图1为LAS微晶玻璃的紫外-可见光谱图，由曲线1所示，在可见光区的透过率为80％左右。
实施例2
实例2的微晶玻璃的原料配比和制备过程与实例1的基本相同，不同之处在于用0.5％MgF2代替0.5％的TiO2，结晶化处理的温度分别为：核化温度为700℃，晶化温度为820℃。图1为LAS微晶玻璃的紫外-可见光谱图，由曲线2所示，在可见光区的透过率大于85％。