B-,2-O-,3--Al-,2-O-,3--SiO-,2-微晶玻璃的析晶動(dòng)力學(xué)及其結(jié)構(gòu)和性能研究.pdf

1、B<,2>O<,3>-Al<,2>O<,3>-SiO<,2>(BAS)系微晶玻璃具有低的熱膨脹系數(shù)、高的化學(xué)穩(wěn)定性、良好的介電性能等，使其在電子信息、機(jī)械、化工等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。本文通過差示掃描量熱分析(DSC)和結(jié)晶度(XRD)分析方法研究了BAS玻璃的析晶動(dòng)力學(xué)。利用Ozawa法和K值法計(jì)算了玻璃的析晶活化能和玻璃的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，探討論了硼硅比和堿土金屬氧化物MO(M=Ba，Mg，Ca)對BAS玻璃的析晶性能和析晶動(dòng)力學(xué)的影響。

2、通過DSC、XRD、SEM等現(xiàn)代測試手段，研究了MO-BAS(M=Ba,Mg,Ca)玻璃的晶化行為，并對其晶化后的晶相組成、顯微結(jié)構(gòu)及熱膨脹、強(qiáng)度等性能進(jìn)行了表征。 采用Ozawa法和K值法計(jì)算的BAS系玻璃的析晶晶活化能基本一致，變化趨勢也相同。隨著B<,2>O<,3>/SiO<,2>比的降低，樣品的析晶峰溫度逐漸升高，而析晶活化能則呈先升高后降低的變化趨勢，當(dāng)B<,2>O<,3>/SiO<,2>比為2.2時(shí)，析晶活化能最小，

3、為375.4 kJ·mol<'-1>。析晶晶化指數(shù)n也是先減小后增大，最大值為 5.41，晶化指數(shù)換算成晶體生長維數(shù)m均大于3，表明該系統(tǒng)玻璃可以整體析晶。 不同堿土金屬氧化物對BAS系玻璃的析晶性能有顯著影響。當(dāng)添加CaO時(shí)，系統(tǒng)的析晶活化能最低，析晶能力最強(qiáng)，其次為添加BaO，添加MgO的析晶活化能最高，難于析晶。添加晶核劑TiO<,2>能有效促進(jìn)系統(tǒng)的析晶。玻璃在較低溫度800℃晶化時(shí)，最先析出的是偏硼酸鋁(Al<,4>B

4、<,2>O<,9>)晶相，當(dāng)升高溫度至1100℃時(shí)，硼酸鋁(Al<,18>B<,4>O<,3>)和硼酸氧鋁(Al<,5>BO<,9>)相繼析出并成為主晶相。隨著配方中B<,2>O<,3>/SiO<,2>比的降低，微晶玻璃的體積密度略有降低，但都具有較低的熱膨脹系數(shù)(約為5.20×10<'-6>/℃)和較高的軟化溫度(1180～1190℃)，具有優(yōu)良的耐高溫性能。 采用熔融法制備BAS系微晶玻璃時(shí)，其適宜的熱處理制度為：從室溫以5