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《可切削微晶玻璃的研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、博士學(xué)位論文摘要可切削加工陶瓷是指在常溫即可由傳統(tǒng)的加工機(jī)械或刀具加工到精確的形狀公差和表面光潔度的陶瓷，簡稱為可加工陶瓷。近年來，現(xiàn)代高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對陶瓷材料的性能提出了更為苛刻的要求，研制與開發(fā)具有良好力學(xué)性能的可加工陶瓷便顯得日益迫切。而金云母基微晶玻璃以其良好的可切削性以及優(yōu)異的電性能而備受關(guān)注。本文研究了各種氧化物對云母系微晶玻璃熔制與性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)MgO增加會弱化硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致玻璃結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降。熱處理溫度和MgO含量的增加有利于云母晶體的析出及云母晶體徑厚比的增加，改善微晶玻璃的可切削性。當(dāng)MgO含量為31．4m01％時，在1100℃熱處理后具有良好的可切削
2、性。隨A1203含量的增加，玻璃的熔制溫度提高，玻璃的轉(zhuǎn)變溫度疋和耳略有提高，使玻璃的整體析晶能力下降，但有利于鎂鋁尖晶石相的析出?？刂茻崽幚碇贫瓤梢垣@得不同形態(tài)的云母晶體。K20的引入可促進(jìn)云母基本單元[AiSi03】的形成，有利于金云母相的析出。將均勻設(shè)計(jì)應(yīng)用于配方設(shè)計(jì)能顯著減少實(shí)驗(yàn)工作量，而用灰色理論處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可定性分析影響云母相生成的主次因素．研究了晶核劑Zr02、Ti02及P205在Si02．A1203．Zr02系統(tǒng)中的作用，結(jié)果表明，在該體系中Zr02不是有效的晶核劑，而Ti02可有效促進(jìn)尖晶石晶相的析出。P20，的添加使Zr02在玻璃中的溶解度增大，有助于Zr02的
3、析出，晶化后試樣含有尖晶石、鈣長石和t-Zr02。以t-Zr02為主晶相時材料的抗彎強(qiáng)度是其它試樣的2倍(達(dá)120MPa)。以熔融法制備了金云母．莫來石體系微晶玻璃。結(jié)果表明，隨A1203和Si02含量的增加，玻璃的析晶能力變?nèi)酢Ｔ现心獊硎煞值奶砑佑欣谳狼嗍嗟奈龀?，同時也減小了析出晶粒的尺寸。顯微硬度和可切削性與材料的微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。隨著結(jié)晶度的增加及交錯微觀結(jié)構(gòu)的形成，材料的顯微硬度顯著降低。當(dāng)莫來石添加量為15wt％時，在1200"12熱處理2h得到的微晶玻璃顯示了良好的可切削性。將含40wt％云母組分的玻璃粉添加到不同A1203／Si02比的原料中，發(fā)現(xiàn)云母粉的類型
4、對生成晶相的種類沒有顯著影響，但未晶化的云母粉更有利于試樣的致密燒結(jié)。在120012燒結(jié)獲得了致密化程度高、抗彎強(qiáng)度大的微晶玻璃(214MPa)。在云母．莫來石體系中分別引入Zr02、La203、Ce02、Yb203和V205作晶核劑可使基礎(chǔ)玻璃整體析晶，其促進(jìn)玻璃析晶能力的順序?yàn)閆r02>V205>Yb203>可切削微晶玻璃的研究Ce02>La203。基礎(chǔ)玻璃中氧化物的陽離子場強(qiáng)越大，所制得玻璃的析晶活化能越小，陽離子場強(qiáng)大于8以后，析晶活化能的變化不顯著。添加Zr02、La20，、Ce02、Yb203和v205后，可不同程度地抑制堇青石相的析出，有利于材料可切削性能的提高。Zr
5、02的添加使材料獲得良好的細(xì)晶微觀結(jié)構(gòu)及更高的機(jī)械性能。添加稀土氧化物過量會抑制晶核的形成，不利于材料微觀結(jié)構(gòu)的細(xì)化。La203及Ce02的含量應(yīng)分別小于1wt％和2wt％．關(guān)鍵詞：微晶玻璃；可切削；Si02．A1203．Zr02體系；云母；晶核劑；稀土氧化物Ⅱ博士學(xué)位論文ABSTRACTMachinableceramicshastheabilitytomachinepartstorequiredsizeprecisionandshapebytraditionaltools．Recently,theapplicationsinhigh-techindustryneedmoreand
6、moreadvancedceramicswithmachinableperformances，SOitisveryimportanttodevelopmachinableceramicswithhighstrength．Micaglass-ceramicsabsorbedmoreattentionduetotheexcellentmachinabilityandelectricity．Inthisthesis，theeffectsofdifferentoxidesonthemeltingandpropertiesofglasswereinvestigated．Theresultss
7、howthatMgOcontributestotheweakeningofsilicanetworkandreducethestabilityofglassstructure．TheincreaseofreheatingtemperatureandMgOcontentarebeneficialfortheseparationofphlogopitecrystals，andcauseanhigheraspectratioofthephlogopitephase，whic
