Li-,2-O-Al-,2-O-,3--SiO-,2-系統(tǒng)低熱膨脹微晶玻璃的研究.pdf

1、作者根據(jù)Rusum Roy和E.F.Osborn的系統(tǒng)相平衡圖設(shè)計(jì)了一組Li<,2>O-A1<,2>O<,3>-SiO<,2>系統(tǒng)玻璃的配方.同時(shí)添加P<,2>O<,5>和TiO<,2>作晶核劑,在較低的溫度(1450℃)下保溫1h,獲得了均勻無(wú)色透明的基礎(chǔ)玻璃,并采用一步法和兩步法熱處理制度制得了該系統(tǒng)微晶玻璃.應(yīng)用紅外光譜、x射線衍射和掃描電鏡等技術(shù)研究了晶化試樣的微觀結(jié)構(gòu).結(jié)果表明:在兩步法實(shí)驗(yàn)中,以TiO<,2>為晶核劑的微晶玻

2、璃和以P<,2>O<,5>為晶核劑的微晶玻璃所析出的晶相是一樣的,都是β-石英固溶體,使試樣熱膨脹系數(shù)比基礎(chǔ)玻璃大大降低.但二者的析晶行為、外觀形貌、微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能等方面卻存在著很大的差別,以TiO<,2>為晶核劑的玻璃析晶速度快,晶粒尺寸較小,各晶粒間彼此分離,十分孤立,因此,其力學(xué)性能較差;而以P<,2>O<,5>為晶核劑的玻璃析晶活化能較大,晶體生長(zhǎng)緩慢,各晶粒間彼此交錯(cuò)生長(zhǎng),結(jié)構(gòu)致密,力學(xué)性能優(yōu)良.對(duì)于以P<,2>O<,5>

3、為晶核劑的一步法熱處理實(shí)驗(yàn),在整個(gè)熱處理過(guò)程中,隨著熱處理溫度的逐漸升高,玻璃的外觀、微觀結(jié)構(gòu)和各物理性能均相應(yīng)地發(fā)生了有規(guī)律的變化.在熱處理的初始階段,即較低溫度時(shí),該系統(tǒng)玻璃首先發(fā)生分相現(xiàn)象,分相結(jié)果是降低了析晶活化能,為晶體的生長(zhǎng)提供了條件,接著玻璃中首先析出亞穩(wěn)的β-石英固溶體,晶粒較小,熱膨脹系數(shù)很低,此時(shí)容易制得透明或半透明的微晶玻璃;隨著溫度的進(jìn)一步升高,亞穩(wěn)相開(kāi)始發(fā)生"聚集"轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的β-鋰輝石固溶體,晶粒增大十幾倍,