MgO-Al 2 O 3 -SiO 2 透明微晶玻璃的制備與性能研究
發(fā)布時間：2021-11-09 06:19
MgO-Al2O3-SiO2（MAS）系統(tǒng)微晶玻璃具有較高的機械強度、較低的介電損耗以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等優(yōu)點,在電子、軍事、建筑等領(lǐng)域表現(xiàn)出極大的應(yīng)用價值。本文采用DTA、XRF、XRD、SEM、EDS、FT-IR和UV-Vis-NIR等測試手段,探索MAS微晶玻璃組成、工藝、結(jié)構(gòu)與性能之間的相互關(guān)系,并通過分析確定合理的組成、晶相和熱處理制度,制備具有大晶粒尺寸、高晶相含量以及良好力學(xué)性能與透光性能的微晶玻璃。實驗結(jié)果表明:（1）研究了組成對微晶玻璃析晶行為、顯微結(jié)構(gòu)與性能的影響規(guī)律,控制固溶體晶相的析出以制備透明微晶玻璃。微晶玻璃初晶相為Mg0.6Al1.2Si1.8O6固溶體,終晶相為堇青石。組成SiO2/MgO摩爾比由2.5增大到3.3,Mg0.6Al1.2Si1.8O6析晶活化能由499 KJ/mol降低...
【文章來源】：景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】：87 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
浮法制備平板玻璃的工藝流程圖
圖 2.2 一步及兩步熱處理法的溫度制度，(a) 一步熱處理法，(b) 兩步熱處理法Fig.2.2 Temperature regime of one-step and two-step heat treatment, (a) one-step heattreatment, (b) two-step heat treatment2.1.3.2 晶核形成過程動力學(xué)晶核形成過程分為均勻成核與非均勻成核兩類。均勻成核是指晶核從均勻單相熔體中產(chǎn)生的概率處處相同，而非均勻成核是借助表面、界面、微粒裂紋、器壁以及各種催化位置等而形成晶核的過程[2-7]。在實際制備微晶玻璃過程中，常見的成核方式是非均勻成核，而均勻成核需要更高的活化能一般較難發(fā)生。(1) 均勻成核均勻成核一般只發(fā)生在過飽和或過冷卻狀態(tài)的液相中。當(dāng)玻璃熔體處于過冷卻或過飽和時，系統(tǒng)發(fā)生相轉(zhuǎn)變，由一相變成兩相，使得體系能量出現(xiàn)兩種變化：一是相變過程中處于高自由能的液相轉(zhuǎn)變成低自由能的晶
基礎(chǔ)玻璃磨碎成玻璃粉末，將其壓制成型，并在合適于玻璃粉末比表面積較大，具有較高能量，使得核化]。生長過程動力學(xué)玻璃經(jīng)過核化熱處理后，玻璃內(nèi)部會形成許多穩(wěn)定的熱處理過程中，基質(zhì)相中的質(zhì)點按照晶體格子構(gòu)造不，使小晶核長大為晶體。圖 2.3 為成核速率與晶體生化的關(guān)系曲線[7]。圖中 A 點溫度(Tm)為熔融溫度，B 度，成核速率與晶體生長速率兩曲線的重疊區(qū)稱為析高溫亞穩(wěn)區(qū)內(nèi)，晶體成核速率為零，說明此時無晶核劑，晶體仍能在晶核劑上生長，因此生長速率不為零晶體成核與生長速率均為零，是因為該區(qū)域黏度過大致無法成核與生長，只能形成過冷玻璃液而不能析晶成核與生長速率都有一個較大數(shù)值，所以有利于析晶
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]K2O/Na2O對R2O-Al2O3-SiO2玻璃力學(xué)和熱學(xué)性能影響[J]. 李俊杰,田英良,張璐. 燕山大學(xué)學(xué)報. 2018(01)
[2]高結(jié)晶度透明微晶玻璃研究新進(jìn)展[J]. 盧安賢,胡曉林,郝小軍. 中國材料進(jìn)展. 2016(12)
[3]高熱膨脹Na2O-MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃的制備及性能研究[J]. 肖卓豪,包啟富,羅文艷,王韞之. 人工晶體學(xué)報. 2015(11)
[4]TiO2對MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-La2O3系微晶玻璃相變和微波介電性能的影響[J]. 王慧娟,李泊濤,林慧興,姚曉剛,陳瑋,羅瀾. 硅酸鹽學(xué)報. 2015(04)
[5]MgO-Al2O3-SiO2系堇青石微晶玻璃的制備及性能研究[J]. 王方,戴金輝,沈震雷. 材料導(dǎo)報. 2011(20)
[6]Li2O和ZnO的相對含量對陶瓷結(jié)合劑及磨具性能的影響[J]. 翟浩沖,萬隆,胡偉達(dá),劉小磐,張國威,王志起. 材料導(dǎo)報. 2011(12)
[7]Zn2+固溶α-堇青石玻璃陶瓷晶化及紅外輻射性能[J]. 王樹明,燕青芝,葛昌純,齊龍浩. 稀有金屬材料與工程. 2011(S1)
[8]高結(jié)晶度透明微晶玻璃的制備[J]. 李婧,梅宇釗,羅志偉,盧安賢. 中國有色金屬學(xué)報. 2011(06)
[9]摻P2O5氟化鎵銦基玻璃微晶化可控性機理的探討[J]. 周凱,楊智杰,朱基千. 材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2011(02)
[10]ZnO對MgO–Al2O3–SiO2微晶玻璃結(jié)構(gòu)與透光性能的影響（英文）[J]. 湯李纓,王靜,程金樹,田培靜. 硅酸鹽學(xué)報. 2011(01)
博士論文
[1]高透性齒科二硅酸鋰微晶玻璃的設(shè)計與開發(fā)[D]. 白楊.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所) 2017
[2]MgO-Al2O3-SiO2透明微晶玻璃結(jié)構(gòu)與性能的研究[D]. 王靜.武漢理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]多孔堇青石功能復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 張奇.武漢工程大學(xué) 2017
[2]鈉鈣硅系高結(jié)晶度透明微晶玻璃制備與性能表征[D]. 梅宇釗.中南大學(xué) 2012
[3]鋰鋁硅系透明微晶玻璃的制備及其光學(xué)性能研究[D]. 董偉.南昌航空大學(xué) 2011
[4]Rietveld方法在無機材料中的一些應(yīng)用[D]. 劉曉軒.廈門大學(xué) 2006
[5]鈉鎂鋁硅系統(tǒng)微晶玻璃快速微晶化機理的研究[D]. 李長久.大連理工大學(xué) 2004
本文編號：3484788
【文章來源】：景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】：87 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
浮法制備平板玻璃的工藝流程圖
圖 2.2 一步及兩步熱處理法的溫度制度，(a) 一步熱處理法，(b) 兩步熱處理法Fig.2.2 Temperature regime of one-step and two-step heat treatment, (a) one-step heattreatment, (b) two-step heat treatment2.1.3.2 晶核形成過程動力學(xué)晶核形成過程分為均勻成核與非均勻成核兩類。均勻成核是指晶核從均勻單相熔體中產(chǎn)生的概率處處相同，而非均勻成核是借助表面、界面、微粒裂紋、器壁以及各種催化位置等而形成晶核的過程[2-7]。在實際制備微晶玻璃過程中，常見的成核方式是非均勻成核，而均勻成核需要更高的活化能一般較難發(fā)生。(1) 均勻成核均勻成核一般只發(fā)生在過飽和或過冷卻狀態(tài)的液相中。當(dāng)玻璃熔體處于過冷卻或過飽和時，系統(tǒng)發(fā)生相轉(zhuǎn)變，由一相變成兩相，使得體系能量出現(xiàn)兩種變化：一是相變過程中處于高自由能的液相轉(zhuǎn)變成低自由能的晶
基礎(chǔ)玻璃磨碎成玻璃粉末，將其壓制成型，并在合適于玻璃粉末比表面積較大，具有較高能量，使得核化]。生長過程動力學(xué)玻璃經(jīng)過核化熱處理后，玻璃內(nèi)部會形成許多穩(wěn)定的熱處理過程中，基質(zhì)相中的質(zhì)點按照晶體格子構(gòu)造不，使小晶核長大為晶體。圖 2.3 為成核速率與晶體生化的關(guān)系曲線[7]。圖中 A 點溫度(Tm)為熔融溫度，B 度，成核速率與晶體生長速率兩曲線的重疊區(qū)稱為析高溫亞穩(wěn)區(qū)內(nèi)，晶體成核速率為零，說明此時無晶核劑，晶體仍能在晶核劑上生長，因此生長速率不為零晶體成核與生長速率均為零，是因為該區(qū)域黏度過大致無法成核與生長，只能形成過冷玻璃液而不能析晶成核與生長速率都有一個較大數(shù)值，所以有利于析晶
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]K2O/Na2O對R2O-Al2O3-SiO2玻璃力學(xué)和熱學(xué)性能影響[J]. 李俊杰,田英良,張璐. 燕山大學(xué)學(xué)報. 2018(01)
[2]高結(jié)晶度透明微晶玻璃研究新進(jìn)展[J]. 盧安賢,胡曉林,郝小軍. 中國材料進(jìn)展. 2016(12)
[3]高熱膨脹Na2O-MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃的制備及性能研究[J]. 肖卓豪,包啟富,羅文艷,王韞之. 人工晶體學(xué)報. 2015(11)
[4]TiO2對MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-La2O3系微晶玻璃相變和微波介電性能的影響[J]. 王慧娟,李泊濤,林慧興,姚曉剛,陳瑋,羅瀾. 硅酸鹽學(xué)報. 2015(04)
[5]MgO-Al2O3-SiO2系堇青石微晶玻璃的制備及性能研究[J]. 王方,戴金輝,沈震雷. 材料導(dǎo)報. 2011(20)
[6]Li2O和ZnO的相對含量對陶瓷結(jié)合劑及磨具性能的影響[J]. 翟浩沖,萬隆,胡偉達(dá),劉小磐,張國威,王志起. 材料導(dǎo)報. 2011(12)
[7]Zn2+固溶α-堇青石玻璃陶瓷晶化及紅外輻射性能[J]. 王樹明,燕青芝,葛昌純,齊龍浩. 稀有金屬材料與工程. 2011(S1)
[8]高結(jié)晶度透明微晶玻璃的制備[J]. 李婧,梅宇釗,羅志偉,盧安賢. 中國有色金屬學(xué)報. 2011(06)
[9]摻P2O5氟化鎵銦基玻璃微晶化可控性機理的探討[J]. 周凱,楊智杰,朱基千. 材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2011(02)
[10]ZnO對MgO–Al2O3–SiO2微晶玻璃結(jié)構(gòu)與透光性能的影響（英文）[J]. 湯李纓,王靜,程金樹,田培靜. 硅酸鹽學(xué)報. 2011(01)
博士論文
[1]高透性齒科二硅酸鋰微晶玻璃的設(shè)計與開發(fā)[D]. 白楊.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所) 2017
[2]MgO-Al2O3-SiO2透明微晶玻璃結(jié)構(gòu)與性能的研究[D]. 王靜.武漢理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]多孔堇青石功能復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 張奇.武漢工程大學(xué) 2017
[2]鈉鈣硅系高結(jié)晶度透明微晶玻璃制備與性能表征[D]. 梅宇釗.中南大學(xué) 2012
[3]鋰鋁硅系透明微晶玻璃的制備及其光學(xué)性能研究[D]. 董偉.南昌航空大學(xué) 2011
[4]Rietveld方法在無機材料中的一些應(yīng)用[D]. 劉曉軒.廈門大學(xué) 2006
[5]鈉鎂鋁硅系統(tǒng)微晶玻璃快速微晶化機理的研究[D]. 李長久.大連理工大學(xué) 2004
本文編號：3484788
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