硼硅酸鹽微晶玻璃的制備及其在SiO2f-SiO2基體上的涂覆工藝研究.pdf

1、二氧化硅纖維增強熔石英(SiO2f/SiO2)陶瓷材料具有良好的介電性能和力學性能，但易吸潮，耐濕性能較差。本課題通過熔融法和固相法制備硼硅酸鹽釉料，并在釉料中添加助溶劑ZnO和機械合金化法降低釉料的共熔溫度及釉層的燒成溫度，以期在SiO2f/SiO2復合材料的表面形成一層致密的硼硅酸鹽微晶玻璃釉層。采用X射線衍射、掃描電鏡、激光粒度分析、熱重-差熱分析等測試方法深入研究釉料粉末及其塊體的微觀結構、燒結工藝以及所制備的硼硅酸鹽微晶玻璃釉

2、層的微觀形貌及其力學性能。
　　在1400℃下把氧化硅-氧化硼-氧化鋁(SiO2-B2O3-Al2O3)三元體系燒成硼硅酸鹽玻璃。本文采用機械合金化提高粉體的燒結活性。實驗發(fā)現(xiàn)，機械合金化20h后，晶化峰強度降低；機械合金化40h后，原來的晶化峰幾乎全部變成非晶峰。隨著機械合金化時間的延長，粉體粒徑分布越來越集中，但由于合金化過程中的粉體之間的焊接行為導致測量的粉體粒徑增大。
　　為了使?jié){料具有良好的分散性能，選用乙醇:二甲

3、苯(E:X)為50:50的溶劑配比作為制備漿料的溶劑組分。在沒有添加分散劑的情況下，玻璃粉體的等電點為2.5左右，Zeta電位的最大值發(fā)生在PH為11處。在漿料中添加分散劑蓖麻油，等電點都向酸性方向稍微偏移，粉體Zeta電位值增大，漿料的穩(wěn)定性得到提高。隨著粘結劑PVB含量的增大，漿料的粘度先降低再升高，PVB含量為1.0％時，漿料具有最低的粘度。
　　熔石英復合材料經過正硅酸乙酯預處理2~3次，基體的吸水率從14.17%降低到2

4、.7%，基體表面的縫隙被不同粒徑的二氧化硅顆粒填充。先后研究了施釉溫度、釉料組分以及機械合金化對釉層性能的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，助熔劑ZnO的含量在2.5%左右釉料的燒結性能最佳，玻璃相在表面均勻鋪展。升高至5%時，釉料粉體的燒結性能變差，釉層的致密度有所下降，低于不添加助熔劑釉料的致密度。隨著高能球磨時間的延長，燒結活性也相應提高，釉層的致密度提高、孔隙率降低，而且反應生成的玻璃相鋪展更加均勻。耐濕性能最佳的釉料組分為 Z2.5，吸水率為3