mgo-al2o3-sio2系微晶玻璃制备工艺和热学性能的研究

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1、分类号：TB3密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的制备工艺与热学性能的研究马丽申请学位级别：硕士学位专业名称：材料学指导教师姓名：刘立强职称：教授山东科技大学二零零八年五月论文题目：MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的制备工艺与热学性能的研究作者姓名：马丽入学时间：2005年9月专业名称：材料学研究方向：纳米材料与技术指导教师：刘立强职称：教授论文提交日期：2008年5月论文答辩日期：2008年6月授予学位日期：STUDYONTHEPRODUCINGTECHNICSANDTHERMALPROPERTIESOFGLASS-CERAM

2、ICSINMgO-Al2O3-SiO2SYSTEMADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyMaLiSupervisor:ProfessorLiuLiqiangCollegeofMaterialScienceandEngineeringMay2008声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资

3、料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicins

4、titute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要微晶玻璃，是玻璃与晶体共存的均匀多晶材料。MgO-Al2O3-SiO2系统堇青石基微晶玻璃，介电损耗低，热稳定性好，机械强度高，是一种优良的传统微波介质材料，在微电子、航空航天工业有较多的应用。因此人们对它的研究和应用开发十分活跃。一种微晶玻璃要具有高的抗热冲击能力，则要求其热膨胀系数必须尽可能的低，以便把材料中由温度应力造成的应变降至最低；因此研究微晶玻璃的热膨胀系数有重要的意义。MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的主晶相为堇青石；堇青石的热膨胀系数呈各向异性，随着温度的升高，c轴方向膨胀但a轴方向收缩

5、，在结晶分布理想的情况下可以使材料接近零体积膨胀。本文对MgO-Al2O3-SiO2系堇青石基微晶玻璃的发展、制备工艺及应用作了比较系统的叙述。着重研究了复合晶核剂的种类和数量及热处理工艺对堇青石基微晶玻璃热学性能、力学性能及化学性能的影响；并用差热分析仪(DTA)测定了基础玻璃的特征温度，X射线衍射仪(XRD)测定了材料的物相组成，用扫描电镜(SEM)观察了材料的显微结构。实验中以TiO2/ZrO2为复合晶核剂，采用熔融法制备了MgO-Al2O3-SiO2系堇青石基微晶玻璃。实验表明，本系统玻璃的析晶由表面开始，TiO2:ZrO2的值对玻璃的析晶有影响，比值太大或太小都不利于析晶，

6、当1.75＜TiO2:ZrO2＜24之间时玻璃的析晶较好。经过对实验结果的分析，得到了最优的热处理制度为：核化温度为750℃，核化时间为1h，晶化温度为1050℃，晶化时间为1.5h，升温速率为10℃/min，此时微晶玻璃的热膨胀系数最小。关键词：微晶玻璃，MgO-Al2O3-SiO2，热处理工艺，热膨胀系数，复合晶核剂山东科技大学硕士学位论文摘要AbstractGlass-ceramicispolycrystallinematerialwiththeglassandthecrystalcoexistent.ThecordieritebasedMgO-A12O3-SiO2ofglas

7、s-ceramicisakindoffinetraditionalmicrowavedielectricmaterialwithlowdielectriclossfactor,excellentthermalstabilityandhighmechanicalintension,usedinmicro-electronic,spaceflight,navigatingfields.TheresearchandapplicationofMgO-Al2O3-S