SrO-Al-,2-O-,3--SiO-,2-系統(tǒng)微晶玻璃的結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、本文對微晶玻璃，尤其是SrO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)微晶玻璃的研究現(xiàn)狀、制備技術(shù)及其應(yīng)用作了較系統(tǒng)的敘述。在實(shí)驗(yàn)中，通過改變SrO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)微晶玻璃的基礎(chǔ)組分，運(yùn)用DTA、XRD、SEM等測試手段，結(jié)合微晶玻璃的抗折強(qiáng)度及熱膨脹系數(shù)，研究其組成、熱處理制度與結(jié)構(gòu)、性能之間的相互聯(lián)系和影響規(guī)律。并通過實(shí)驗(yàn)確立比較合理的組分以及熱處理制度，制備具有優(yōu)良性及合理晶相組成的微晶玻璃材料。 首先，研究了微晶玻璃中組分Sr

2、O含量的變化對微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響。研究表明：在SrO的含量變化范圍內(nèi)，微晶玻璃中只生成單斜鍶長石晶相，并且隨SrO含量的增加，微晶玻璃的抗折強(qiáng)度先增加后減小，在含量為20﹪時，微晶玻璃具有較高的強(qiáng)度和較低的熱膨脹系數(shù)。同時，較低的核化溫度與較高的晶化溫度有利于玻璃的晶化和提高微晶玻璃的力學(xué)性能與熱學(xué)性能。 其次，研究了微晶玻璃中另一組分Al2O3含量的變化對微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響。研究表明：當(dāng)Al2O3含量較高時，微晶玻

3、璃中生成單斜鍶長石和六方硅鋁鍶石兩種晶相，并且六方硅鋁鍶石向單斜鍶長石轉(zhuǎn)變；當(dāng)Al2O3+SrO含量為20﹪+20﹪時，微晶玻璃微觀結(jié)構(gòu)致密，其熱膨脹系數(shù)最小，當(dāng)Al2O3+SrO含量為26﹪+20﹪時，微晶玻璃中生成晶相多，其抗折強(qiáng)度值最大。 進(jìn)一步通過正交實(shí)驗(yàn)，研究熱處理制度分別對微晶玻璃抗折強(qiáng)度和熱膨脹系數(shù)的影響。對于抗折強(qiáng)度，較好的熱處理制度為：核化溫度925℃，核化時間3h，晶化溫度1180℃，晶化時間2h。因素的主次

4、順序?yàn)椋汉嘶瘻囟龋竞嘶瘯r間＞晶化溫度＞晶化時間；對于熱膨脹系數(shù)，熱處理制度對其影響不大，只能在較小范圍內(nèi)改變微晶玻璃的熱膨脹系數(shù)。 最后，在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對晶核劑的組分進(jìn)行調(diào)整，在保持TiO2+ZrO2總含量不變的情況下，通過改變TiO2與ZrO2的含量來研究晶核劑對微晶玻璃結(jié)晶與性能的影響。結(jié)果表明：以ZrO2為晶核劑能夠使微晶玻璃結(jié)構(gòu)趨于緊密，降低熱膨脹系數(shù)；以TiO2為晶核劑使微晶玻璃析晶較少，剩余玻璃相較多，熱膨脹系數(shù)