本發(fā)明屬于微晶玻璃制備領(lǐng)域，具體涉及一種透明防裂微晶玻璃及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、微晶玻璃，又稱玻璃陶瓷，是一種新型的無機(jī)非金屬材料。它是在玻璃的基礎(chǔ)上，通過特定的熱處理工藝或其他技術(shù)手段，使玻璃中形成大量均勻分布的微小晶體，從而兼具玻璃和陶瓷的優(yōu)點。這種材料結(jié)合了玻璃、陶瓷和某些天然石材的特性，具有優(yōu)異的物理性能，如高強(qiáng)度、耐高溫、低膨脹系數(shù)。隨著科技的進(jìn)步和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如航空航天、電子信息、led照明等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅懿牧系男枨蟛粩嘣黾?，微晶玻璃的?yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步拓寬，需求量也有望持續(xù)增長。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的微晶玻璃雖然具有較高的硬度和強(qiáng)度，但在面對外部沖擊時，仍然容易破裂或產(chǎn)生裂紋，尤其是當(dāng)沖擊力較大時，玻璃易于被穿透。
2、因此，如何增強(qiáng)微晶玻璃的抗沖擊性，防止物體穿透，是目前技術(shù)中的一個難題，發(fā)明一種透明防裂微晶玻璃是很有必要的。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述現(xiàn)有的技術(shù)問題，本發(fā)明旨在提供一種透明防裂微晶玻璃及其制備方法，此透明防裂微晶玻璃的制備方法是通過創(chuàng)新性地采用聚苯硫醚、鋁鈦氧化物、氮化硅和石墨烯等高強(qiáng)度、抗沖擊的化學(xué)材料，在微晶玻璃中形成多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，顯著提升了玻璃的抗沖擊能力、耐穿透性及韌性，解決了現(xiàn)有技術(shù)中微晶玻璃在高沖擊下易碎的問題。該復(fù)合結(jié)構(gòu)不僅具有良好的實際應(yīng)用價值，還為玻璃材料的研究和應(yīng)用開辟了新的方向。
2、本發(fā)明公開了一種透明防裂微晶玻璃的制備方法，包括以下制備步驟：
3、s1玻璃基體制備：將原料二氧化硅、氧化鈉、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁和氧化鋯添加到球磨機(jī)中進(jìn)行混合，然后將混合好的原料添加到高溫熔爐中加熱熔融，待原料均完全熔融化后將玻璃液體倒至成型模具中冷卻成型，得到玻璃基體；
4、s2聚合物層涂覆：將聚苯硫醚溶解在溶劑中，形成均勻的涂布液，利用浸漬的方式將涂布液均勻涂布在玻璃基體表面，然后經(jīng)過熱處理在玻璃基體表面形成聚合物層；
5、s3金屬氧化物顆粒沉積：使用化學(xué)氣相沉積的方法將鈦鋁氧化物納米顆粒均勻沉積在聚合物層表面得到復(fù)合層；
6、s4納米陶瓷層的嵌入：將氮化硅納米陶瓷顆粒嵌入到步驟s3所得到的復(fù)合層中得到納米陶瓷層；
7、s5石墨烯增韌層制備：將石墨烯納米片與乙醇溶劑混合得到漿料，使用旋涂法將漿料涂覆在納米陶瓷層表面后進(jìn)行熱處理達(dá)到石墨烯增韌層；
8、s6復(fù)合結(jié)構(gòu)熱處理：將經(jīng)過步驟s2～s5涂覆后的玻璃基體返給高溫爐中進(jìn)行高溫?zé)崽幚恚裏崽幚斫Y(jié)束后得到透明防裂微晶玻璃。
9、優(yōu)選地，在s1玻璃基體制備步驟中，高溫爐的熔融溫度為1500～1700℃，熔融時間為2～4h。
10、優(yōu)選地，在s2聚合物層涂覆步驟中，所述溶劑為乙醇，聚苯硫醚形成的涂布液的濃度為10～20％。
11、優(yōu)選地，在s3金屬氧化物顆粒沉積步驟中，所述化學(xué)氣相沉積使用低壓cvd反應(yīng)器，低壓cvd反應(yīng)器的壓力為10～100pa；沉積溫度為300～800℃；沉積時間為5～10min。
12、優(yōu)選地，在s3金屬氧化物顆粒沉積步驟中，所述化學(xué)氣相沉積中使用的氧化劑為氧氣；金屬前驅(qū)體為四氯化鈦和三甲基鋁。
13、優(yōu)選地，在s3金屬氧化物顆粒沉積步驟中，四氯化鈦和三甲基鋁的流量比為1：(0.8～1.2)。
14、優(yōu)選地，在s3金屬氧化物顆粒沉積步驟中，所述氧氣的氣體流量為20～200sccm。
15、優(yōu)選地，在s3金屬氧化物顆粒沉積步驟中，所述聚合物表面進(jìn)行等離子體處理。
16、優(yōu)選地，在s6復(fù)合結(jié)構(gòu)熱處理步驟中，所述高溫?zé)崽幚淼臏囟?00～500℃，高溫?zé)崽幚淼臅r間為1～3h。
17、一種透明防裂微晶玻璃，通過上述的任一種透明防裂微晶玻璃的制備方法制備的透明防裂微晶玻璃。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
19、本發(fā)明提供一種透明防裂微晶玻璃及其制備方法，通過創(chuàng)新性地引入聚苯硫醚聚合物層、鋁鈦氧化物顆粒、氮化硅納米陶瓷層和石墨烯增韌層，顯著提高了微晶玻璃的抗沖擊性，尤其是在高能量沖擊下，能夠有效分散沖擊力，防止玻璃破裂或穿透；復(fù)合結(jié)構(gòu)中金屬氧化物和陶瓷層的硬度和抗穿透性能極大增強(qiáng)了玻璃的防護(hù)能力；石墨烯增韌層與陶瓷層的結(jié)合，使得玻璃在保證高強(qiáng)度的同時，也具備了良好的韌性，避免了脆性破裂。本發(fā)明制備得到的透明微晶玻璃可廣泛應(yīng)用于建筑外立面玻璃、智能手機(jī)屏幕、航空航天領(lǐng)域及其他高端產(chǎn)品的保護(hù)層。
1.一種透明防裂微晶玻璃的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透明防裂微晶玻璃的制備方法，其特征在于，在s1玻璃基體制備步驟中，高溫爐的熔融溫度為1500～1700℃，熔融時間為2～4h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透明防裂微晶玻璃的制備方法，其特征在于，在s2聚合物層涂覆步驟中，所述溶劑為乙醇，聚苯硫醚形成的涂布液的濃度為10～20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透明防裂微晶玻璃的制備方法，其特征在于，在s3金屬氧化物顆粒沉積步驟中，所述化學(xué)氣相沉積使用低壓cvd反應(yīng)器，低壓cvd反應(yīng)器的壓力為10～100pa；沉積溫度為300～800℃；沉積時間為5～10min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透明防裂微晶玻璃的制備方法，其特征在于，在s3金屬氧化物顆粒沉積步驟中，所述化學(xué)氣相沉積中使用的氧化劑為氧氣；金屬前驅(qū)體為四氯化鈦和三甲基鋁。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種透明防裂微晶玻璃的制備方法，其特征在于，在s3金屬氧化物顆粒沉積步驟中，四氯化鈦和三甲基鋁的流量比為1：(0.8～1.2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種透明防裂微晶玻璃的制備方法，其特征在于，在s3金屬氧化物顆粒沉積步驟中，所述氧氣的氣體流量為20～200sccm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透明防裂微晶玻璃的制備方法，其特征在于，在s3金屬氧化物顆粒沉積步驟中，所述聚合物表面進(jìn)行等離子體處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透明防裂微晶玻璃的制備方法，其特征在于，在s6復(fù)合結(jié)構(gòu)熱處理步驟中，所述高溫?zé)崽幚淼臏囟?00～500℃，高溫?zé)崽幚淼臅r間為1～3h。
10.如權(quán)利要求1～9任一所述的一種透明防裂微晶玻璃的制備方法制備的透明防裂微晶玻璃。