锂铝硅系统透明微晶玻璃的研制

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1、摘要锂铝硅系统透明微品玻璃只有很低的若膨胀性能(很高的热稳定性)和优良的化学稳定性，使其在电了．、化工和军市领域得以广泛应用，一直以来受到人们广泛的关注。本文采用DTA、XRD和SEM等分析手段，结合微品玻璃的力学性能、热膨胀性麓等，研究其组成、热处理制度、热处理制度、微观结构和性能之间的相互影响和联系，通过分析确定合理的组成和热处理制度，制各具有熔制温度低、透明性良好、接近零膨J]ti4n较好力学件能的微品玻璃。奉研究通过采用添加MgO和ZnO来降低玻璃的熔制温度和高温粘度。通过实验及对微晶玻璃微观结构的分析以及性能测试，结果表明：MgO

2、和ZnO具有良好的助熔效果，主晶相都为B一石英同溶体，晶粒尺寸都在100nm左右。这两种氧化物的加入没有促使新品相的析出。随着MgO和ZnO的增加，微品玻璃试样的热膨胀系数变大，强度减弱。在组分中加入l5wt％的MgO和0．5wt％ZnO时，试样的综合性能较佳。此时获得的微晶玻璃具有接近于零的热膨胀系数和较高的强度。实验埘热处sIN度进行了较为深入的研究，分析热处理韦1度的调整对微。诮玻璃性能的影响，结果表明：此组成的玻璃最佳热处理制度为600。C／2h．820。C／2h，此时微晶玻璃的强度为115MPa，热膨胀系数为0．2×10‘7℃’(

3、20-～400。C)．可见光透过率达70％，透红外性达9()％。最后为消除微晶玻璃的颜色，对晶核剂作进一步的研究，分析调整复合品卡幺剂T(O。／Zroz的比例对微晶玻璃的颜色、性能的影响。结果表明：复合晶核剂巾TiOz的减少可以制得视觉无色得试样，但对性能得影响很大。TiO。／ZrO，比例的减小，使得微晶玻璃的熔制温度升高，晶粒尺、J随ZrO!含量的增加向变大，强度变小，热膨胀系数增加，当ZrO。含量为4．()wt％时，微晶玻璃失透。通过实验制备出厂透明性良好．可见光透过率达70％、红外透过率达90％，且热膨胀系数接近丁零的高强透明微晶玻璃

4、。关键词：透明微晶玻璃LAS系统结构性能热处理制度晶核剂AbstractLi20一A1203一Si02systemtransparentglassceramic(LAS)，oneofthemostimportantglassceramicsystems，hasbeenextensivelyinvestigatedandcommercializedinelectron，chemical，militaryandsoon．Inthistext，LASsystemglassceramicwasstudiedTheinfluenceofthediff

5、erentheattreatment，compositiononthemiGrostructureandthenrechanica／propertiesofglassceramicwasresearchedbyDTA，XRID，SEM，mechanicsandthermaltoelEcienttests．Andithasadeepresearchonthecomposition，teat-treatment，micro—structureandcapabililyFhenitwilldrawsomeconclusionsthatreason

6、compositionandheat—treatmentandhigh—perlormanceglassceramicsubstrate．First，weresearchontheconnectionofMgOandZnO—dopingcontentwiththeglassceramic’smicrostructure．mechanicalperformanceandthermalexpendiluretheresullsdemonstratethatMgOandZnOdopingmakethetemperatureofmeltfelled

7、obviously．Thecrystalswereenlargedinthesameheat—treatmentandothercrystalprecipitated．rhemeasureofcrystallineparticleisnearlOOnmWjththecontemincreasingofMgOandZnOdopingthethermalexpenditurecoefficientincreasedandmechanicspropertiesdecreasedandwhendoping1．5wt％MgOandO．5wt％ZnO．

8、thesample’spropertieswerebestSecond，weresearchontheheat-treatmentWeanalyzetheeffectoftheh