Y-AL-SI-O-N基氧氮玻璃及其微晶玻璃的制備與性能.pdf

1、氧氮玻璃最早發(fā)現(xiàn)于氮化硅基陶瓷晶間相，是由氧化物燒結(jié)助劑與Si3N4和SiO2反應(yīng)形成的物質(zhì)。晶間玻璃相中引入的氮原子部分替代原玻璃網(wǎng)絡(luò)中的氧原子，使得玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更加緊密。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化引起了玻璃性能突出的改變，具體表現(xiàn)為:機(jī)械性能（如顯微硬度、抗彎強(qiáng)度、彈性模量以及斷裂韌性等）顯著地提高，熱學(xué)性能的變化（如玻璃轉(zhuǎn)變溫度的增加，熱膨脹系數(shù)減小等），化學(xué)性能（如抗酸、堿能力）的增強(qiáng)。氧氮玻璃具有比普通硅酸鹽玻璃更優(yōu)異的性能，在

2、許多領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用價值，如用作玻璃纖維、氮化硅基陶瓷的粘結(jié)劑以及透明裝甲材料等等。
　　本論文選取Y-Al-Si-O-N基氧氮玻璃及其微晶玻璃為研究對象，利用示差量熱掃描分析(DSC)、X射線衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和紅外光譜(IR)、紫外可見光光譜等測試分析手段研究了氧氮玻璃的結(jié)構(gòu)、熱學(xué)性能、力學(xué)性能以及彈能耗散能力，探索了不同組成體系氧氮玻璃的組成-結(jié)構(gòu)-性能之間的相關(guān)性。研究了添加不同含量ZrO2的Y

3、-Al-Si-O-N體系氧氮玻璃的結(jié)構(gòu)、密度、力學(xué)性能、熱學(xué)性能和析晶行為。研究表明隨著Zr含量的增加，玻璃的密度、顯微硬度增加，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度減小;玻璃的密度與N含量有著密切的關(guān)系，N含量越高，玻璃密度、顯微硬度和玻璃轉(zhuǎn)變溫度越大，熱膨脹系數(shù)越小;XRD和SEM結(jié)果表明，Zr含量和N含量的不同對氧氮玻璃的析出晶體的大小和種類也產(chǎn)生了影響。研究了不同改性離子的M-Si-Al-O-N(M=Y、Ca、Mg)系統(tǒng)氧氮玻璃的力學(xué)性能、透光性能以