α-堇青石微晶玻璃因具有優(yōu)良的力學、介電及熱膨脹等性能而頗受關(guān)注,被認為是最具潛力的低溫共燒陶瓷（LTCC）基板材料。近幾十年來,制備α-堇青石微晶玻璃的原料由最初價格昂貴的純化學試劑轉(zhuǎn)變?yōu)閮r廉易得的天然礦物或尾礦,對其制備工藝及摻雜改性等做了深入研究。然而,目前以天然礦物或其尾礦摻雜稀土元素對堇青石微晶玻璃進行改性的研究工作較少,還需做系統(tǒng)的實驗研究。論文以珍珠巖尾礦為主要原料,研究了尾礦用量對堇青石微晶玻璃的性能影響,確定了最佳珍珠巖尾礦用量;深入探究了Gd₂O₃、Y₂O₃、Er₂O₃和Sm₂O₃摻雜對堇青石微晶玻璃燒結(jié)結(jié)晶、物相及性能的影響,另外還探討了Gd₂O₃和Y₂O₃摻雜對α-堇青石的結(jié)晶動力學的影響。主要研究結(jié)果有:1.珍珠巖尾礦用量增加能顯著降低基礎(chǔ)玻璃的玻璃化溫度Tg,有利于致密燒結(jié),Tp1（第一結(jié)晶峰溫度）... 

【文章來源】：信陽師范學院河南省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

中國珍珠巖礦產(chǎn)分布圖

信陽師范學院碩士學位論文11實驗所用珍珠巖尾礦來自河南省信陽上天梯，由信陽科美新型材料有限公司提供，實驗所用化學試劑主要有二氧化硅、氧化鋁、輕質(zhì)氧化鎂、氧化釓、氧化釔、氧化鉺、氧化釤、無水乙醇，均為分析純；聚乙烯醇（PVA），≥99%L.R.，以上化學試劑均購自國藥集團化學試劑有限公司。2.2微晶玻璃的制備工藝流程實驗采用固相燒結(jié)法制備微晶玻璃，其制備工藝流程見圖2.1。具體工藝流程如下：（1）配料：按照制備微晶玻璃的配方準確稱量各原料，混合后研磨，過100目篩子后將混合料盛放于Al2O3坩堝中；（2）熔融、水淬：將盛放混合料的Al2O3坩堝置于高溫爐中，以5℃/min的升溫速率升溫至1550℃并保溫6h，然后快速取出玻璃熔體并倒入冷水中水淬，得到透明的基礎(chǔ)玻璃顆粒；（3）球磨、烘干：將基礎(chǔ)玻璃小顆粒用行星球磨機以240r/min速率濕法研磨6h，烘干后得到基礎(chǔ)玻璃粉末；（4）壓制成型：稱取5g干燥基礎(chǔ)玻璃粉末，加入1~2ml粘結(jié)劑（5%PVA），于瑪瑙研缽中混合均勻，在20MPa單向壓力下壓制成40mm圓片生坯；（5）燒結(jié)：將生坯置于高溫爐中，以5℃/min升溫至600℃保溫2h，進行除膠，而后以相同升溫速率升溫至預設(shè)溫度并保溫，程序結(jié)束后，隨爐降溫得到微晶玻璃。圖2.1微晶玻璃的制備工藝流程圖Figure2.1Preparationprocessofglass-ceramics

信陽師范學院碩士學位論文15圖2.2不同珍珠巖尾礦含量的基礎(chǔ)玻璃的DSC曲線Figure2.2TheDSCcurvesofbasicglasseswithdifferentperlitetailingcontents表2.4不同珍珠巖尾礦含量基礎(chǔ)玻璃的熱性能參數(shù)Table2.4ThermalparametersofbasicglassesincludingdifferentperlitetailingcontentsSamplesTgTp1/℃Tp2/℃MAS1798.88893.8960.3MAS2795.62888.4983.6MAS3776.95887.5982.4MAS4784.95887.4987.4MAS5777.46886.2980.72.4.2珍珠巖尾礦用量對微晶玻璃物相的影響對不同珍珠巖尾礦含量的基礎(chǔ)玻璃分別在850℃和900℃燒結(jié)4h制備的微晶玻璃進行XRD分析，結(jié)果見圖2.3。由圖2.3可知，在2θ=25.90°，出現(xiàn)μ-堇青石特征衍射峰，在2θ=10.44°，出現(xiàn)α-堇青石特征衍射峰。結(jié)合圖2.2DSC曲線可知，第一放熱峰Tp1對應μ-堇青石（PDF：27-0716）結(jié)晶，第二放熱峰Tp2對應α-堇青石（PDF：89-1485）結(jié)晶及μ-向α-堇青石相轉(zhuǎn)變過程。五組微晶玻璃樣品中只生成μ-堇青石相、α-堇青石相或兩晶相共存，無其他晶相生成。850℃燒結(jié)微晶玻璃中，隨著珍珠巖尾礦含量增加，μ-堇青石特征峰強度逐漸減弱，而α-堇青石特征峰在MAS01微晶玻璃中強度最高，MAS03微晶玻璃中強度較弱，而MAS02、MAS04

【參考文獻】：
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本文編號：3408226