微晶玻璃是指加有晶核剂(或不加晶核剂)的特定组成的基础玻璃,在一定温度制度下进行晶化热处理,在玻璃内均匀地析出大量的微小晶体,形成致密的微晶相和玻璃相的多相复合体。通过控制微晶的种类数量、尺寸大小等,可以获得透明微晶玻璃、膨胀系数为零的微晶玻璃、表面
微晶玻璃是指加有晶核剂(或不加晶核剂)的特定组成的基础玻璃,在一定温度制度下进行晶化热处理,在玻璃内均匀地析出大量的微小晶体,形成致密的微晶相和玻璃相的多相复合体。通过控制微晶的种类数量、尺寸大小等,可以获得透明微晶玻璃、膨胀系数为零的微晶玻璃、表面强化微晶玻璃、不同色彩或可切削微晶玻璃。
微晶玻璃不仅拥有玻璃的软化温度高、电绝缘性能好、化学稳定性等基本优点,又拥有陶瓷的耐磨性好、硬度大、机械强度大、热稳定性好、膨胀系数可调等优点。
微晶玻璃可以认为是不同于普通陶瓷装饰材料的一种新型先进陶瓷,是用含有不同种特殊成分的无机材料在一定温度下反应熔融,然后在适当的温度制度下晶化而成的多晶固体,是一种类似天然石或宝石的新型环保建筑装饰材料或功能性材料。它综合了玻璃、陶瓷、石材的优越性能,色泽美观,外表华丽。高硬度、高强度,不褪色、耐腐蚀性强、无放射性、吸水率极低,安全卫生。适用于建筑物的内外墙、地面、柱体、家具台面和洗面台及制作工艺品等,是高档天然石材、玉石的最佳换代产品。
微晶玻璃的制作工艺一般分为两种,第一种是压延法一次烧工艺,此种工艺一般需要与辊道窑配合,首先将原料(主要成为是石英砂,长石类)放入熔融炉加热至1600℃左右,原料变为熔浆,再将熔浆溢出稍稍冷却为半固态状态,经过上下双辊定厚挤压成板材规格,进入辊道窑控制500-900℃左右进行析晶冷却,此过程最为关键,析晶不好产品就和玻璃无异,析晶不好各项物化性能就很难满足。析晶冷却过程根据产品要求的不同一般需要11-40h不等。第二种是两次烧工艺,此种工艺需要先将原料在熔块炉中熔融制作成水淬料,再破碎成4-8目的干粒熔块(玻璃块),再将各种不同的干粒熔块,通过不同的比例、纹理搭配布在窑车的垫板上,再进行烧制。
二次烧工艺窑炉的选择比较多样,梭式窑、隧道窑、辊道窑都可以选择,实验室一般常选用梭式窑用于研发。选择辊道窑,连续生产产量大,能耗相对较低,但一般都是连续生产白砖以及对图案花色要求不高的产品,隧道窑和梭式窑可以满足不同花色的灵活转换,但能耗相对较高,微晶玻璃的能耗成本预估占综合生产成本的三分之一以上。
微晶玻璃是一种高科技的新型材料,是中国制造2025计划中无机材料领域需要突破的三大课题之一。目前,对比国际同类企业:美国康宁、日本旭硝子、德国肖特等国际公司,微晶玻璃无论在生产工艺、理化性能及应用领域都完全可以达到、甚至部分性能优于国外同类产品。在应用领域方面,不仅作为建材可以应用在大家居领域,目前正在大力推广广泛的应用于5G、电子、军工、航天、光学、医疗等高精尖领域。
全球微晶玻璃专利申请主要目标市场分布在中国、日本、美国、德国、欧洲等地,各国企业十分重视中、日、美、欧的微晶玻璃市场。从主要技术来源国来看,德国、美国、日本是技术输出强国,其代表性企业德国肖特、美国康宁、日本京瓷等企业技术研发实力强、产量规模大,并持续有技术创新。中国微晶玻璃技术在近五年高速发展。
从行业竞争格局来看,康尔微晶玻璃、湖州大享、广东科迪和宜兴远东四个主要的生产企业,生产态势基本能够保持良好。2018年康尔微晶玻璃的市场份额占比达48.9%,其次,湖州大享占比21.4%。
微晶玻璃作为一种新型微晶材料,具有的耐高温、耐腐蚀、高强度、高硬度、高绝缘性、低介电损耗、化学稳定性等优点,因此在光学、生物医学、电子、机械工程、建筑等领域均有着广泛的应用,是未来最具潜力的材料之一。
微晶玻璃行业是创新利用废弃物,实现生产废弃物零排放,生产具有生态、环保、健康特性的产品,在标准体系建设方面,国内已制定微晶产品标准,比如建筑装饰用微晶玻璃(JC/T872-2000)、微晶玻璃陶瓷复合砖(JC/T994-2006)、工业用微晶板材(JC/T2097-2011)等,但在应用标准方面却存在缺失,因此微晶玻璃应用标准的制定将有助于规范微晶玻璃市场,激发市场活力,创造市场良性竞争氛围,也有利于加强群众对微晶相关产品的认知,对树立微晶品牌,促进微晶行业可持续发展具有重要意义。
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