玻璃工艺03熔体玻璃体的相变课件.ppt

第三章　熔体和玻璃体的相变phase transformation of glass glassmelt 第一节　玻璃的分相 (phase separation) 一、分相的定义 玻璃从高温冷却过程中或在一定温度下热处理时，由于内部质点的迁移，某些组分发生偏聚，从而形成化学组成不同的两个相，此过程叫分相。 6.微晶玻璃种类 光敏微晶玻璃 Li2O-Al2O3-SiO2 透明微晶玻璃 超低膨胀 Li2O-Al2O3-SiO2 耐高温 SiO2-Al2O3-MgO-Li2O 无碱 SiO2-Al2O3-MgO-ZnO 易机械加工 SiO2-B2O3-Al2O3-MgO-R2O-F 矿渣微晶玻璃　SiO2-Al2O3-MgO-CaO-R2O 封接用微晶玻璃粉 微晶玻璃组成：Li2O-Al2O3-SiO2系统， 晶核剂:金、银、铜等金属氧化物（0.001~0.03％） 增感剂：CeO2（0.05%） 例：SiO2　81.5%，A12O3　3%，Li２O　12%，K2O　3.5%，Ag　0.015%，GeO2　0.03%。 光敏微晶玻璃 爆光：将镂空图案的铁皮或照片底片贴在玻璃上，用紫外线照射，金属离子　　　金属胶粒成为晶核 　　微晶化：500~540 ℃热处理析出Li2O·SiＯ２，非常易溶于稀ＨＦ，可对其进行穿孔雕刻等加工．如电视机电子射线管用的网屏(每cm2上穿孔15000个)；可以制造每cm2上穿孔40000个，网距少于0.013nm的筛网.用该法加工φ5nm的圆孔准确度可达±0.02． 　　 　　广泛用于印刷电路板、射流元件。 　　800 ℃热处理，形成稳定的Li2O·２SiＯ２ ，被紫外线照射部分微晶化而显色，其他部分仍是透明 　　　　低膨胀锂铝硅微晶玻璃 1.低膨胀锂铝硅微晶玻璃的晶相 * Li2O-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃有两个重要晶相： 高石英（?-石英）固溶体和K-石英（?-锂辉石） 随温度升高：玻璃? ?-石英固溶体? ?-锂辉石?液相 * ?-石英中一半Si4+被 Li++Al3+取代形成LAS2（常称锂霞石） 二者形成连续固溶体，且具有相同的六角螺旋结构，C轴方向为负膨胀，材料整体也为负膨胀。 2.成核剂 TiO2+ZrO2 有助于形成?-石英固溶体 * ZrO2可增加?-石英固溶体的稳定性，否则易向?-锂辉石微晶转变，且失去透明性。 3.热处理 （1）两液分相 析出40埃左右小液滴 （2）晶核形成 相界面出现含TiO2化合物和立方体 ZrO2微晶核 （3）晶粒长大 初期：易裂开（微观应力） 中期：晶体吸收高硅组分形成外壳，?差? 后期：r0.1?m，玻璃相20~30%， ? ?0，?N较小 0 2 4 6 8 ?(h) T(?C) 1200 800 400 740?C 1h 820?C 2h 1150?C 1h 1 2 3 热处理制度 1-分相及晶核形成 2- ?-石英固溶体析出（透明） 3- ?-锂辉石析出（不透明） 超低膨胀透明微晶玻璃的性能： 　热膨胀系数：（-60~100℃）: 2.0~8.0×10-8/℃???可见光透过率：≥90%???最高使用温度：600℃ 　　且具有优异的机械强度和介电性能，长期使用的尺寸稳定性和化学稳定性等。 　　用来制造激光陀螺仪的骨架，天文望远镜的镜坯等高精密仪器和设备构件，还可用于制造炽热及红外发热体的护罩、高温炉的窗口、热交换器、雷达天线罩等。 可机加工微晶陶瓷 基础玻璃：SiO2-B2O3-Al2O3-MgO-R2O-F 核化温度：750~900 ℃ ，生成MgF2晶核 晶化温度：900~1200 ℃，生成氟云母 主晶相氟云母： 氟金云母 KMg3AlSi3O10F2 四硅酸云母 KMg2.6Si4O10F2 锂云母 ( Na2O，K2O)Li(Mg，Fe)[AlSi3O11]F2 ? 　具有良好的机械加工性能；可进行车、铣、刨、磨、钻、切割、攻丝等，具有绝缘、无孔隙、耐高温、低温、耐酸碱、耐热冲击等特点。 主要性能：??? 磁 化 率：≤1.2×10-6??? 弯曲强度：≥108MPa??? 努普硬度：1.76～3.43KN/mm2???? 冲击韧性：≥3.8KJ/m2??? 体积密度：2.5～2.8g/cm3???? 使用温度：-200～+1000℃??? 热膨胀系