Li2O-Al2O3-ZnO-SiO2(LZAS)系微晶玻璃具有耐高溫、耐磨、耐腐蝕性,熱膨脹系數(shù)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn),使其具有很好的應(yīng)用價(jià)值。但微晶玻璃仍存在脆性大的不足,這影響了其在很多領(lǐng)域的應(yīng)用。因此,提高微晶玻璃的韌性、解決其脆性問題的研究意義重大。顆粒增韌是提高微晶玻璃韌性的有效途徑之一,本文在研究微晶玻璃燒結(jié)原理、優(yōu)化燒結(jié)工藝的基礎(chǔ)上,獲得了氧化鋯顆粒增韌LZAS系微晶玻璃復(fù)合材料,其韌性改善效果明顯。本文首先設(shè)計(jì)了LZAS系微晶玻璃成分,采用采用正交實(shí)驗(yàn)法、一步燒結(jié)法、兩步燒結(jié)法等試驗(yàn)方法制備ZrO2/Li2O-Al203-ZnO-SiO2系微晶玻璃復(fù)合材料。通過XRD、DTA、SEM等分析手段,結(jié)合樣品線收縮率、體積密度、維氏硬度、抗折強(qiáng)度以及斷裂韌性等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)微晶玻璃復(fù)合材料物相、微觀組織、析晶動(dòng)力學(xué)和性能進(jìn)行分析,并探究了氧化鋯含量對(duì)復(fù)合材料韌性的影響及增韌機(jī)理。結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)采用的LZAS系微晶玻璃析晶活化能較低且E=88.14 kJ/mol,具有較強(qiáng)的析晶能力；熱處理工藝參數(shù)對(duì)體積密度影響程度順序?yàn)榫Щ瘻囟?gt;晶化時(shí)間>核化時(shí)間>核化溫度,其中晶化溫度影響...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 微晶玻璃
        1.2.1 微晶玻璃的分類
        1.2.2 微晶玻璃的發(fā)展及其特點(diǎn)
        1.2.3 微晶玻璃的應(yīng)用
        1.2.4 微晶玻璃的制備方法
        1.2.5 鋰鋁鋅硅系微晶玻璃在國內(nèi)外的研究進(jìn)展
    1.3 微晶玻璃及其強(qiáng)韌化的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 微晶玻璃強(qiáng)韌化研究
        1.3.2 氧化鋯/微晶玻璃的制備方法
    1.4 本文的選題依據(jù)與研究意義
    1.5 本文主要研究目的和內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)過程及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)主要原料和儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)用主要儀器
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)原材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)流程圖
    2.3 樣品制備
        2.3.1 玻璃粉體的制備
        2.3.2 塊狀樣品的制備
        2.3.3 樣品的燒結(jié)
    2.4 分析與測(cè)試
        2.4.1 密度測(cè)試
        2.4.2 分體粒徑分布
        2.4.3 線收縮率測(cè)試
        2.4.4 相組成分析
        2.4.5 差示掃描熱分析
        2.4.6 微觀組織觀察
        2.4.7 力學(xué)性能測(cè)試
3 玻璃成分設(shè)計(jì)
    3.1 LZAS系玻璃成分理論
    3.2 玻璃各氧化物的選擇
    3.3 LZAS玻璃的基本性能研究
    3.4 本章小結(jié)
4 玻璃的燒結(jié)過程和析晶動(dòng)力學(xué)研究
    4.1 LZAS玻璃生坯的燒結(jié)收縮行為
    4.2 LZAS燒結(jié)工藝研究
        4.2.1 兩步法制備探究
        4.2.2 一步法制備探究
    4.3 LZAS析晶動(dòng)力學(xué)研究
        4.3.1 理論分析
        4.3.2 玻璃析晶動(dòng)力學(xué)參數(shù)及方程
        4.3.3 實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
5 ZrO₂/LZAS復(fù)合材料的研究
    5.1 氧化鋯的基本性質(zhì)
        5.1.1 氧化鋯粒徑分析
        5.1.2 預(yù)定條件氧化鋯的相變分析
    5.2 復(fù)合材料的制備
        5.2.1 微晶玻璃復(fù)合材料的制備方法
        5.2.2 微晶玻璃復(fù)合材料的成分設(shè)計(jì)
        5.2.3 復(fù)合材料的燒結(jié)
    5.3 復(fù)合材料的物相和微觀組織結(jié)構(gòu)分析
        5.3.1 微晶玻璃復(fù)合材料的物相分析
        5.3.2 微晶玻璃復(fù)合材料的微觀組織分析
    5.4 復(fù)合材料的力學(xué)性能及強(qiáng)韌化機(jī)制
        5.4.1 復(fù)合材料的力學(xué)性能
        5.4.2 復(fù)合材料的強(qiáng)韌化機(jī)制
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果



本文編號(hào)：4033292