復合助溶劑對LAS微晶玻璃金石復合材料性能的影響.pdf

1、金剛石復合材料用途廣泛，本實驗通過引入助熔劑對Li2O-Al2O3-4SiO2微晶玻璃進行優(yōu)化研究，并以該微晶玻璃為結合劑開發(fā)一種新型金剛石復合材料。實驗利用差熱分析(DTA)、x-射線衍射分析(XRD)、高倍掃描電鏡(SEM)、熱膨脹系數(shù)測試儀、萬能強度測試儀等分析手段研究了所用助熔劑B2O3、NasAlF6、Na2O的單一組份，雙組分復合，三組分復合和燒結制度對微晶玻璃結合劑的耐火度，熱力學溫度特性、熱膨脹系數(shù)、析晶性能、顯微結構以

2、及對金剛石復合材料抗彎強度影響。研究結果表明：
　　 1)在所選擇的原始微晶玻璃配方中引入單一助熔劑時，Na3AlF6的助熔效果最強，但通過引入單一的助熔劑很難實現(xiàn)微晶玻璃金剛石復合材料在低800℃燒結后具有高強度的目標；單一助熔劑引入量太少則耐火度不能顯著降低，難以實現(xiàn)800℃以下燒熔燒結，加入量太多則嚴重破壞玻璃網(wǎng)絡結構阻礙β-鋰輝石析晶使微晶玻璃的優(yōu)越性能喪失。
　　 2)在雙組分復合助熔劑中，B2O3-Na3Al

3、F6的綜合效果比B2O3-Na2O顯著；在15％的雙組分復合助熔劑B2O3-Na3AlF6中B2O3的比例超過9％時體系中會析出大體積高膨脹的AlSi6.84BO18晶相，Na3AlF6的比例大于6％時會破壞玻璃的穩(wěn)定性而引起析晶失控；適量的Na3AlF6在高溫熔融時分解生成的F-可與加入的MgO發(fā)生化學反應析出具有四方結構的MgF2，它可作為β-鋰輝石微晶析出的晶核劑，促進具有相同結構β-鋰輝石析晶而抑制六方晶系的β-石英析出。

4、>　　 3)在三組分復合助熔劑中，Na2O的比例達到6％時，微晶玻璃體系的主晶相為高膨脹的鈉霞石。結合劑中微晶體性能、尺寸和形狀的不均一性是導致低強度的關鍵因素；復合助熔劑有混合效應，可以在降低熔融溫度和晶化溫度的前提下極大的減少其對原始玻璃析晶性能的影響。
　　 4)晶化溫度對微晶玻璃結合劑性能的影響主要是通過控制析出微晶的晶型，尺寸和數(shù)量來實現(xiàn)的；升高結晶處理溫度可提高體系結晶度和強度，降低體系熱膨脹系數(shù)，同時促進細小的顆