钙铝硅系统微晶玻璃内应力的研究

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1、武汉理T大学颇Ij学位论文摘要近年来，国内外对建筑装饰微品玻璃，即以B一硅狄石为主要品相的微晶玻璃(CaO．A1203．Si02系统)研究报导很多。随着CaO．A1203．si02系统微晶玻璃产业的发展，在其工业生产中，存在难以解决的“变形”或“炸裂”等现象。这些问题的出现会大大降低产品的成品率，从而影响到企业的经济效益及行业的技术发展。另外，也会给用户的使用带来不安全的因素。究其产生原因。是由于微晶玻璃当中存在着较大的组织应力和热应力。有关微晶玻璃中的组织应力和热应力等科学问题是非常值得研究的。目前，国内外对于这个方面的研究深度不够。在材

2、料的内应力的研究方面，金属材料已经有了较深的研究，理论也比较完善。而无机非金属材料中的有关应力问题，有研究，但研究深度不够，理论也相对滞后。此外，微晶玻璃的内应力产生后，如何控制并消除内应力，以最大限度降低内应力对材料的破坏。这些科学问题都值得在理论上加以深入研究。因此，对于微晶玻璃的应力测试就尤显得重要。国内外在测试应力方面主要采用偏光仪、x射线应力测试仪、中子衍射应力仪、超声波应力测定仪等现在测试手段。本文利用x射线应力测试仪及相关的软件等其他现代测试手段，通过对微晶玻璃试样的结构及性能测定，深入研究和分析退火热处理制度对CaO．A12

3、03-Si02系统微晶玻璃中的内应力的影响，探索相关基础理论问题．并将其与生产实践结合起来，指导同类材料的研究、开发与应用。文中应用x射线衍射法对CaO．AIz03．Si02系统微晶玻璃内应力进行测试。该测试方法利用阴极射线管产生的x射线入射束，以晶面间距作为应变的度量。当有应力时，晶面间距将发生变化，发生布拉格衍射时，产生的衍射峰也将发生移动，而且移动距离的大小与应力大小有关。因此根据衍射蜂位置2o的变化，通过测定不同的同族衍射晶面的20值，算得△20／Asin21lr值，根据试样表面某一方向的平均残余应力公式：o。=K△20／△sin2

4、1lr(MPa)，进而求得O，．其中K为常数，ll，为0。、3。、6。和9。。本实验拟在Rigaku公司生产的D／Max—IIIA型X射线衍射仪上进行。武汉理工人学硕上学位论文实验结果表明：采用x射线衍射法可以定量的测定微晶玻璃中的应力。微晶玻璃在经过保温后急冷到不同的退火冷却温度点时，有不同的应力值，且随着退火冷却温度的降低，应力由压应力向拉应力变化。特别是在保温后退火急冷温度在850℃时，即有压应力又有拉应力。在实际生产中我们可以适当的控制微晶玻璃生产的退火制度，在不改变微晶玻璃产品的性能，缩短玻璃生产的周期。如晶化保温后急冷到850℃

5、以上。论文得到了国家自然科学基金(50272043)的资助。关键词：钙铝硅系统微晶玻璃烧结晶化退火内应力武汉理j【人学颁{：学位论文AbstractRecently，therehavebeenmanyresearchesonarchitecturaldecoratedglass—ceramicathomeandabroad，andthemaincrystallinephaseofthatis3-wollastonite．WiththedevelopmentofCASglass-ceramicindustry，therearesomeintr

6、actableproblemsintheindustryprocess，suchastransmogrificationorbumt．Theemergenceoftheseproblemscandeeplyreducetherateoffinishedproducts，thusaffecttheeconomicbenefitofenterprisesandthedevelopmentofindustrialtechnique．Otherwise，itbringstheunsafefactorstothecustomers，Regarding

7、tothecausation，it’sduetothestructurestressandthermalstressexistingintheglass—ceramicwhichisdeservedtoresearch．Atpresentthedomesticandforeignresearchesonthistopicarenotdeepenough．Internalstresseshavebeenstudiedmoredeeplyinmetalmaterialsanditstheoryhasdevelopedrelativelymatu

8、re，whileininorganicnon-metalmaterialsitiscomparativelylaggardly．Furthermore，howtocontrola