耐磨鋁硅酸鹽微晶玻璃的制備及其摩擦學(xué)特性研究.pdf

1、該文對微晶玻璃的發(fā)展歷史、制備技術(shù)及其失效特性作了較系統(tǒng)的綜述.以石英、長石、白云石、方解石和滑石等天然礦物為主要原料,CaF<,2>、Cr<,2>O<,3>和ZrO<,2>作為復(fù)合晶核劑,采用熔融法制備了一種新型耐磨、耐蝕材料——耐磨鋁硅酸鹽微晶玻璃(簡稱為耐磨微晶玻璃).用X射線衍射儀測定了材料的物相組成,其主晶相為透輝石,并含有少量硅灰石;用掃描電子顯微鏡觀察了材料的顯微結(jié)構(gòu),其中大部分晶粒尺寸在100nm左右.稀土氧化物CeO<

2、,2>的引入有利于改善玻璃液的澄清效果,消除氣泡,使微晶玻璃材料晶體顆粒更細(xì)小,組織更致密,性能有所改善,同時(shí)微晶玻璃的耐堿性得到明顯的改善,其含量以1.5％為好.系統(tǒng)中MgO含量的變化對微晶玻璃的性能有較大的影響,當(dāng)MgO含量在6~15％時(shí),隨著MgO含量的增加,微晶玻璃的抗彎強(qiáng)度逐漸增加.當(dāng)MgO含量為15％時(shí),抗彎強(qiáng)度達(dá)到最大值,為275MPa.當(dāng)MgO含量超過15％時(shí),由于組織中玻璃相的增加,導(dǎo)致材料性能有所下降.同時(shí)隨著MgO

3、含量的增加,微晶玻璃的顯微硬度逐漸增加,MgO含量為15％的試樣硬度最高,達(dá)到7.98GPa.微晶玻璃晶化工藝參數(shù)對材料的耐磨性和抗彎強(qiáng)度影響顯著,對于受多種因素影響的玻璃晶化過程,采用正交試驗(yàn)方法可較快找出各因素對微晶玻璃性能的影響規(guī)律,并使工藝參數(shù)得到優(yōu)化.摩擦與磨損是工程材料的重要服役性能之一.在制備耐磨微晶玻璃的基礎(chǔ)上,對該材料的摩擦學(xué)特性進(jìn)行了評價(jià),特別探討了載荷、轉(zhuǎn)速對耐磨微晶玻璃摩擦磨損性能的影響,應(yīng)用現(xiàn)代微觀表面測試分析