烧结法微晶玻璃的制备毕业设计

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1、烧结法微晶玻璃的制备毕业设计目录ABSTRACTII目录III第1章绪论11.1课题的目的及意义11.2微晶玻璃的发展历史11.3微晶玻璃在材料科学中的作用31.4制备工艺41.5应用与前景5第2章烧结法微晶玻璃的制备工艺和实验72.1实验流程图72.2实验所需原料和设备72.2.1实验所需原料72.2.2实验所需设备82.3微晶玻璃样品的制备82.3.1基础玻璃的制备82.3.2热处理工艺制度的制定92.3.3微晶玻璃的制备112.4微晶玻璃的性能测试122.4.1显微硬度122.4.2显微形貌和能谱分析132.4

2、.3X-射线衍射（XRD）分析132.4.4抗折实验132.4.5吸水率的测定142.4.6密度的测定142.4.7耐腐蚀实验1429第3章实验结果及分析163.1实验结果及讨论163.1.1显微形貌观察和能谱分析163.1.2能谱分析和元素分析193.1.3X-射线衍射分析203.2机械性能分析213.2.1显微硬度测试结果及分析213.2.2抗折强度测试结果及分析223.2.3吸水率测试结果及分析223.2.4密度测试结果及分析233.2.5耐腐蚀测试结果及分析233.3热处理制度对微晶玻璃性能的影响243.4如

3、何提高微晶玻璃的性能24结论26致谢27参考文献28附录11附录22不要删除行尾的分节符，此行不会被打印29佳木斯大学毕业设计（论文）第1章绪论1.1课题的目的及意义微晶玻璃（glass-ceramic）又称玻璃陶瓷，是有细小的晶相与玻璃相组成的质地致密均匀的混合体。微晶玻璃是在玻璃中加入一定量的成核剂，如铜、银、二氧化钛、二氧化锆等，熔炼成形后进行晶化处理，在加热过程中通过控制晶化而制得的一类含有大量微晶相及玻璃相的多晶固体材料。具有硬度高、机械强度高、不透水、不透气、介电性能优异、热稳定性好、耐腐蚀等优点，作为结

4、构材料、电绝缘材料、光学材料用于国防、交通、建筑、纺织等领域。如用作导弹头部整流锥、高温热交换器、纺织机上的导纱杆、喷气发动机零件等。玻璃是一种非晶态固体，从热力学观点看，它是一种亚稳态，较之晶态具有较高的内能，在一定的条件下，可转变为结晶态。从动力学观点看，玻璃熔体在冷却过程中，黏度的快速增加抑制了晶核的形成和长大，使其难以转变为晶态。微晶玻璃就是人们充分利用玻璃在热力学上的有利条件而获得的新材料[5]。微晶玻璃常用的制备方法有熔融法、烧结法、溶胶-凝胶法等多种工艺。传统的熔融法存在一定的局限性，烧结法制备微晶玻璃

5、则不需要经过玻璃形成阶段，尤其适于极高温熔制的玻璃及难以形成玻璃的微晶陶瓷的制备。此外，它可以通过表面或界面晶化以形成微晶玻璃，而不必使用晶核剂，且烧结微晶玻璃可以按设计者要求任意组合配色，烧结微晶玻璃性能更为优越[1]。因此，作为我国目前建筑装饰用微晶玻璃的生产主要采用烧结法工艺。1.2微晶玻璃的发展历史29佳木斯大学毕业设计（论文）由玻璃制备多晶材料的思想可追溯到18世纪，那时人们就知道玻璃在适当的温度下，经过足够时间的热处理后，会失透或结晶。法国科学家鲁米汝尔就进行过以玻璃制备多晶材料的尝试，但是他没有完成对晶

6、化的控制，而这对于制造真正的微晶玻璃是非常必要的。从20世纪30年代开始，由玻璃体结晶而形成致密的陶瓷的想法已得到了较高的关注。但微晶玻璃的研制成功并实现工业化，则始于20世纪50年代末，1957年美国康宁公司著名的玻璃化学家S.D.Stookey首先研制成功了商品光敏微晶玻璃，此次发现对以后的研究是非常有意义的。Stookey在研究感光玻璃时，无意中发现了所制得的玻璃具有较高的机械强度，他意识到这种玻璃在结构上与其他的玻璃是有所不同的。他把感光后的不透明玻璃加热到比平常热处理温度更高的温度，获得了微晶玻璃重要的基本

7、发现。他发现玻璃并没有熔化，而是转变为不透明的多晶陶瓷材料，这种材料所具有的机械强度比原始玻璃有明显的提高，而且其他的性质，如电绝缘性也得到了显著的改善[6]。在早期的微晶玻璃材料研究中，人们发现这种从玻璃到陶瓷的形态转变中，制品并没有像陶瓷材料一样发生变形。显然，材料中微小的金属晶体成为了玻璃中的主晶相析晶的晶核剂。大量分布均匀的晶核的存在，保证了晶体的均匀生长以及晶体骨架的形成，使得玻璃制品在温度升高时能保持一定的强度。1959年，Stookey在锂铝硅玻璃中加入二氧化钛作为晶核剂，制成了强度高、耐热冲击好、热膨

8、胀系数低的微晶玻璃。从而获得了以二氧化钛为晶核剂的范围很广的玻璃组成。英国的P.W.McMILAN发现可以利用金属磷酸盐作为晶核剂来控制玻璃的晶化。以后，众多研究者对微晶玻璃的组成、晶核剂、析晶理论以及成形工艺等方面进行了广泛、深入的研究[7]。自微晶玻璃出现以来，在性能、制造工艺等诸方面都有了较大的突破。其中人们对Li2O-Al2O3-SiO