可切削微晶玻璃的制备及强化研究

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1、东北犬学硕士学位论文摘要可切削微晶玻璃的制备及强化研究摘要微晶玻璃是由玻璃体通过控制析晶而获得的一类多晶材料，和基础玻璃相比，微晶玻璃的力学、热学等方面的性能都有较大提高，特别是可切削微晶玻璃能使用常规的金属加工方法进行切削，成为材料工艺上～个突出的进展。本论文以Si02一A1203．MgO三元系可切削微晶玻璃为研究对象，应用差热分析、x射线衍射分析、扫描电镜等检测手段，研究了晶化工艺对可切削微晶玻璃组织与性能的影响。为了提高可切削微晶玻璃的抗弯强度，本论文还在该晶系中添加了适量的Zr02进行了强化实验，得到了

2、较理想的效果。结果表明，5号试样(Si0227—35％，A120311—13％，MgO12—14％，CaO10-12％，P2053．5％，MgF29-11％，Ti022．5％，LizO0．8·1．0％，Na202-4％，K203-5％，B2034．5％，Zn05—7％)和7号试样fSj0227—35％，触20311—13％，MgO12—14％，CaO10—12％，P2053-5％，MgF29-11％，Ti022．5％，Li201．3-1．5％，Na202—4％，K203-5％，B20，2-3％，Zn08．10％

3、)经适当的工艺处理后具有良好的可切削性能，析出相除云母族外，还有氟磷灰石、假蓝宝石、辉石相等。5号试样组织形貌为放射形花瓣状，而7号试样组织形貌为球状。热处理工艺显著影响试样的组织和性能。综合分析5号和7号试样不同热处理工艺下的抗弯强度、硬度、密度、耐腐蚀性等性能，得到优化的热处理工艺：630℃×1h+720℃xlh+88Cl℃×2h。对于在母玻璃成分中加入Zr02的试样，以上述最佳晶化工艺进行晶化，得到了具有ZrO：强化的，含有云母族、辉石、假蓝宝石及氟磷灰石相的微晶玻璃。Zr02增强的微晶玻璃在保持了良好的

4、可切削性能的同时，具有细小的晶粒和较高的强度。关键词S102-A1203．MgO三元系；可切削微晶玻璃；性能；强化：Zr02蔓!!查兰篓主兰竺垄苎些!!璺ProcessingandStrengtheningofMachinableGlass．CeramicsGlass—ceramicsarepolycrystallinematerialsmadebycontrollingcrystallizationofglasses．Comparedwiththematrixglasses，theirmechanicalan

5、dthermalpropertiesareimprovedsignificantly．Especially,machinableglass—ceramicscanbemachinedusingtheconventionalmetaltoolingprocesses，whichisamajorprogressinmaterialstechnology．Machinableglass—ceramicswerefabricatedbasedontheSi03-A1203一MgOsystem．Theeffectofcr

6、ystallizationtreatmentonthemicrostructure，phaseprecipitationandmechanicalpropertieswasinvestigatedusingDTA’XRDandSEM．TheeffectofZr02dopingwasalsostudied，anditwasfoundtobeeffectivetoimprovestrengthofthemachinableglass-ceramics．Theresultsshowthatspecimen5(SiOz

7、27—35％，A1203ll一13％，MgO12—14％，CaO10一12％，P2053—5％，MgF29-11％，Ti032．5％，Li200．8一l。O％，Na202-4％，K203-5％，B2034-5％，Zn05—7％、andspecimen7(Si0227—35％，A120311—13％，MgO12—14％，CaO10·12％，P2053-5％，MgF29-11％，Ti022．5％，Li201．3-1．5％，Na202-4％，K203-5％，B2032-3％，Zn08一lO％)havegoodmach

8、inabilityaftersuitableheattreatment．Thespecimensarecomposedoffluorapatite，augiteandsapphirine,aswellasmica，Specimen5hasadivergentpetaloidmicrostructure，whilespecimen7hasasphericalmicrostmcture．H