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《高強(qiáng)度二硅酸鋰微晶玻璃性能研究》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、中南人學(xué)碩士學(xué)伉論文摘要以P205和Zr02為復(fù)合成核劑,Sb203為澄清劑,通過傳統(tǒng)熔體冷卻法制得了摻不同稀土離子的Si02.Li20.K20.B203體系基礎(chǔ)玻璃。利用DSC、XRD、SEM和力學(xué)性能測試等方法研究了組成對玻璃析晶行為、析出晶相種類及微晶玻璃力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明:P205是該系統(tǒng)微晶玻璃有效的成核劑,它誘導(dǎo)基礎(chǔ)玻璃分相并促進(jìn)偏硅酸鋰和二硅酸鋰晶相的異相成核。而Zr02不是有效的成核劑,它抑制二硅酸鋰晶體的析出,但其使微晶玻璃趨向于半透明性?;A(chǔ)玻璃經(jīng)核化處理后,分兩步晶化比一步晶化更有利于Li2Si205的生長,并在一定程度上可提高
2、微晶玻璃的抗彎強(qiáng)度。研究結(jié)果也表明:引入La203并不改變微晶玻璃中主晶相的組成,僅對次晶相的種類產(chǎn)生影響?;A(chǔ)玻璃的析晶傾向隨La20。含量的增加逐漸降低。La203含量為0.40m01%時(shí),微晶玻璃的抗彎強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到最高值,分別為328MPa和143GPa;當(dāng)La203含量為1.20m01%時(shí),微晶玻璃的斷裂韌性達(dá)到最大值,為3.34MPa·rn¨2。同時(shí),隨著Y203含量的增加,玻璃的析晶峰值溫度升高。少量Y203的加入,不改變玻璃析出晶相的種類,但是削弱基礎(chǔ)玻璃的析晶能力;當(dāng)Y203含量為2.0m01%時(shí),微晶玻璃能獲得相對較高的抗彎強(qiáng)度,其抗彎
3、強(qiáng)度值為217MPa。Y203對力學(xué)性能的改善并不十分明顯。在同時(shí)添加稀土La203和Y203的基礎(chǔ)上,增加P205的含量,基礎(chǔ)玻璃的析晶傾向增大,當(dāng)P205的含量達(dá)到5.00t001%時(shí),玻璃在退火后完全失透。當(dāng)P20,的含量為2.50m01%時(shí),微晶玻璃具有相對較高的抗彎強(qiáng)度,高達(dá)332MPa。關(guān)鍵詞微晶玻璃,二硅酸鋰,高強(qiáng)度,熱處理,稀土氧化物中南人學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTABSTRACTTheSi02-Li20一K20一B203glasses,whichintroduceP205andZr02ascomplexnucleatingagentand
4、Sb203asclarifyingagent,werepreparedbytraditionalmeltingquenchingmethod.Theeffectsofdifferentnucleatingagentsanddifferentrareearthionsonthecrystallizationbehavior,thecrystallinephaseandthemechanicalpropertiesoftheglass—ceramicswereinvestigatedbyusingofDSC,XRD,SEMandmechanicalproperty
5、tester.Theresultshowsthat,P205isaneffectivenucleationagentforpreparinglithiumdisilicateglass··ceramicsfromSi02·-Li20--K20.-B203glass.TheintroducingofP205caninducephaseseparationandpromotetheformingoftheheterogeneousnucleationofLi2Si03andLi25i205crystalline.ComparedwithP205,introduci
6、ngZr02isnotconducivetopreparetheglass—ceramicsinthissystemglass,becauseitrestrainsprecipitatingofLi2Si205.However'thetranslucencyoftheglass-ceramiccanbeadjustedbyaddingZr02.Comparedwithone-stepcrystallizationtreatment,aftertheprecursorglassesaretreatedatthenucleatingtemperature,two-
7、stepcrystallizationtreatmentismorefavorableforgrowingupofLi2Si205andenhancingofbendingstrengthoftheglass-ceramics.Theresultalsoshowsthat,theLa203introductiondoesnotchangemaincrystalphaseoftheglass-ceramicsbutthesecondarycrystalphase.Thecrystallizationtendencyoftheprecursorglassesdec
8、reasesbyincreasingL