鋰鋁硅微晶玻璃高溫粘度及性能的研究.pdf

1、Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)系統(tǒng)微晶玻璃具有耐熱沖擊性和優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性等性能，最主要的特性是熱膨脹系數(shù)在很大溫度范圍內(nèi)可調(diào)，在很大的溫度范圍內(nèi)熱膨脹系數(shù)可以很高、很低甚至為零膨脹或負(fù)膨脹。可廣泛應(yīng)用制造望遠(yuǎn)鏡的反射鏡、激光陀螺儀、耐高溫炊具、餐具、燒烤爐面板、高溫觀察窗等。目前Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)微晶玻璃主要采用壓制法生產(chǎn)。熔制溫度過高是生產(chǎn)工藝中的一個難題，也是浮法生產(chǎn)LAS玻璃的一個重要難題。降低L

2、AS微晶玻璃的熔制溫度具有十分重要的現(xiàn)實意義。
　　 本文主要研究了LAS玻璃高溫粘度和LAS微晶玻璃熱膨脹性能，探討各組分對LAS玻璃熔制溫度和熱膨脹性能的影響。
　　 本文主要通過調(diào)整LAS系統(tǒng)玻璃組分，制備LAS玻璃和LAS微晶玻璃，測試LAS玻璃高溫粘度、LAS微晶玻璃熱膨脹系數(shù)，結(jié)合DTA、XRD、SEM、Raman等測試手段分析LAS系統(tǒng)玻璃玻璃組分與高溫粘度及組分與微晶玻璃熱膨脹系數(shù)之間的關(guān)系。
　　

3、 保持Na2O、Al2O3和SiO2總含量85％不變，Na2O成比例取代Al2O3和SiO2，隨著取代量的增大，LAS微晶玻璃的核化溫度和晶化溫度均降低；微晶玻璃的主晶相由β-石英固溶體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)棣?鋰輝石固溶體，晶粒尺寸變大，并且透明性變差。熱膨脹系數(shù)由-2.3970×10-7K-1增大到5.3000×10-7K-1。Na2O4％時，玻璃的熔制溫度在1555℃左右。當(dāng)Na2O含量為2％時，LAS玻璃熔化溫度在1570℃左右，熱膨脹系

4、數(shù)為0.701×10-7K-1。
　　 在LAS系統(tǒng)玻璃中，Li2O和K2O相互作用會產(chǎn)生混合堿效應(yīng)，進(jìn)而影響LAS玻璃高溫粘度和LAS微晶玻璃的熱膨脹性能。保持K2O和Li2O總含量7％不變，隨著K2O逐步取代Li2O，LAS系玻璃高溫粘度先降低后升高。當(dāng)Li2O和K2O含量分別4％，3％時，玻璃的熔融溫度最低在1500℃左右。隨著K2O取代量的增加，抑制Al2TiO4非晶相的析出，促進(jìn)銳鈦礦及β-石英固溶體的析出。K2O3％

5、、Li2O4％和K2O4％、Li2O3％時由于晶核較少，β-石英固溶體不穩(wěn)定存在，熱膨脹系數(shù)較大。
　　 保持ZnO和Na2O總含量4.5％不變，隨著ZnO逐步取代Na2O，LAS玻璃的高溫粘度升高。當(dāng)ZnO含量為0.5％時，玻璃的熔融溫度最低在1550℃左右。微晶玻璃的主晶相由β-鋰輝石固溶體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)棣?石英固溶體，析晶性能增強(qiáng)。LAS玻璃的熱膨脹系數(shù)與軟化點溫度逐漸降低，而微晶玻璃的熱膨脹系數(shù)明顯降低，由正膨脹變?yōu)樨?fù)膨脹。

6、當(dāng)ZnO3.5％、Na2O1％時，LAS玻璃熔化溫度在1600℃左右，LAS微晶玻璃熱膨脹系數(shù)為-0.536×10-7K-1。
　　 保持P2O5和ZrO2總含量3％不變，隨著晶核劑P2O5逐步替換晶核劑ZrO2，LAS玻璃的高溫粘度先降低后增加，當(dāng)P2O5和ZrO2含量分別為2％，1％時，玻璃的熔融溫度最低在1550℃左右。LAS微晶玻璃的主晶相由β-鋰輝石固溶體轉(zhuǎn)變?yōu)棣?石英固溶體，但是成核效果不好。當(dāng)P2O5和ZrO2含量