高強(qiáng)度二硅酸鋰微晶玻璃性能研究.pdf

1、以P2O5和ZrO2為復(fù)合成核劑，Sb2O3為澄清劑，通過傳統(tǒng)熔體冷卻法制得了摻不同稀土離子的SiO2-Li2O-K2O-B2O3體系基礎(chǔ)玻璃。利用DSC、XRD、SEM和力學(xué)性能測(cè)試等方法研究了組成對(duì)玻璃析晶行為、析出晶相種類及微晶玻璃力學(xué)性能的影響。 研究結(jié)果表明：P2O5是該系統(tǒng)微晶玻璃有效的成核劑，它誘導(dǎo)基礎(chǔ)玻璃分相并促進(jìn)偏硅酸鋰和二硅酸鋰晶相的異相成核。而ZrO2不是有效的成核劑，它抑制二硅酸鋰晶體的析出，但其使微晶玻

2、璃趨向于半透明性?；A(chǔ)玻璃經(jīng)核化處理后，分兩步晶化比一步晶化更有利于Li2Si2O5的生長，并在一定程度上可提高微晶玻璃的抗彎強(qiáng)度。研究結(jié)果也表明：引入La2O3并不改變微晶玻璃中主晶相的組成，僅對(duì)次晶相的種類產(chǎn)生影響。基礎(chǔ)玻璃的析晶傾向隨La2O3含量的增加逐漸降低。La2O3含量為0.40mol％時(shí)，微晶玻璃的抗彎強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到最高值，分別為328MPa和143GPa；當(dāng)La2O3含量為1.20mol％時(shí)，微晶玻璃的斷裂韌性達(dá)到

3、最大值，為3.34MPa·m1/2。同時(shí)，隨著Y2O3含量的增加，玻璃的析晶峰值溫度升高。少量Y2O3的加入，不改變玻璃析出晶相的種類，但是削弱基礎(chǔ)玻璃的析晶能力；當(dāng)Y2O3含量為2.0mol％時(shí)，微晶玻璃能獲得相對(duì)較高的抗彎強(qiáng)度，其抗彎強(qiáng)度值為217MPa。Y2O3對(duì)力學(xué)性能的改善并不十分明顯。在同時(shí)添加稀土La2O3和Y2O3的基礎(chǔ)上，增加P2O5的含量，基礎(chǔ)玻璃的析晶傾向增大，當(dāng)P2O5的含量達(dá)到5.00mol％時(shí)，玻璃在退火后完