MgOAl2O3SiO2系微晶玻璃晶化行为和力学性能.pdfVIP

维普资讯 第29卷第 5期 山东陶瓷 Vo1．29No．5 2006年 l0月 SHAND0NG CERAM ICS Oct．2006 · 科学实验 · 文章编号：1005—0639(2006 MgO—Al2O3一SiO2系微晶玻璃 晶化行为和力学性能 刘立强，曹高辉 ，李真一 (山东科技大学材料科学与工程学院，青岛 266510) 摘 要 采用差热分析、x一射线衍射分析和扫描电镜观察等测试方法，对以TiO。和ZrO 作为复舍晶核剂生成的微晶玻璃的晶化行为进行了研究，并讨论了热处理工艺与晶化行为、力 学性能之间的关系。结果表明：随温度升高，玻璃 中依次析 出镁铝钛酸盐、假蓝宝石、尖晶石、a 一 堇青石、顽火辉石等晶体。材料力学性能取决于热处理工艺，经800℃、2h和 1190℃、lh处 理后，所制备的陶瓷试样具有良好的力学性能，抗弯强度可稳定在 105MPa以上。 关键词 微晶玻璃 ；晶化 ；TiO。、ZrO。；热处理 ；力学性能 中闰分类号：TQ17L73 3 文献标识码 ：A 铝硅酸盐微 晶玻璃具有机械强度高、耐磨 化炉中保温 4h熔化，熔化后的玻璃熔体快速浇铸 损 、耐腐蚀等特性，在机械 、建筑和化学工业上具 到温度约 600℃的钢制模具中，在 650~C退火炉中 有广阔的应用前景 。该系统的氧化物原料资源丰 保温 5h，随炉冷却至室温，得到基础玻璃。 富，可利用炉渣和矿渣等固体废弃物，因此，近年 将基础玻璃粉碎研磨至小于 902／m 的粉体 ， 来该系统微晶玻璃的开发研究引起了各国科研人 在差热分析仪(ZRY一2P)上进行差热分析，升温 员的兴趣 J。为了充分利用其优 良特性，扩大 速度为 1O℃／min，最高温度为 1250℃，以确定玻 微晶玻璃在机械、化学工程等耐磨、耐腐蚀结构件 璃体的析晶特征。根据玻璃的DTA分析结果， 上的使用范围，开展了以矿物为主要原料，制备晶 将玻璃 在一定 温度下处理 ，然后研磨成小 于 粒细小且结构均匀的耐磨铝硅酸盐微晶玻璃的研 6012m的微晶玻璃粉 ，在 D／max rB型X一射线粉 究。微晶玻璃 的制备是受控 晶化的过程，为了能 末衍射仪上进行晶相分析。实验条件为 Cu靶 ， 得到整体析晶且晶粒微细、均匀的微晶玻璃，以保 K射线，为了做相对比较，所有衍射实验保持相 证材料 良好的力学性能，除了要选择合适的玻璃 同条件 ；扫描电压为 40kV，电流为 50mA，扫描范 组成外 ，还必须选择合理 的核化、晶化工艺参 围为5o～75。，扫描速度为40／min。将浇铸的板状 数L3。。5_J。通过正交试验方法，探讨工艺参数变化 玻璃切割成 3mm×4mm×40mm 的条状试样 ，于 对微晶玻璃力学性能的影响，在此基础上，对制备 不同工艺条件下处理后用砂纸磨光。采用三点弯 具有良好力学性能的微 晶玻璃的核化、晶化工艺 曲法测试弯曲强度，实验方法参照国家标准GB／ 参数进行优化设计 。 T6959—1986。每组测试 5根试样，取平均值 。 热处理后的微 晶玻璃试样 ，经抛光、5 的HF酸 1 实 验 溶液中腐蚀后，在(KYKY28o0B)扫描电子显微 基础玻璃的组成按堇青石的化学配 比配料 ， 镜下观察微观组