热处理制度对CaO—Al2O3-SiO2系微晶玻璃性能的影响.docxVIP

·52·材料导报：研究篇2010年3月(下)第24卷第3期

热处理制度对CaO-Al?O?-SiO?系微晶玻璃性能的影响*

匡敬忠

(江西理工大学资源与环境工程学院，赣州341000)

摘要采用正交实验法探讨了CaO-Al?O?-SiO?系微晶玻璃的热处理工艺，通过分析各热处理工艺参数对微晶玻璃烧结体积密度、抗折强度、耐酸性和耐碱性的影响，找出了其最佳热处理工艺参数，并采用XRD和SEM分析了热处理后微晶玻璃的物相和形貌。结果表明，随核化时间的延长，微晶玻璃试样的抗折强度、体积密度和晶相含量逐渐增大；随核化温度的升高，微晶玻璃的耐腐蚀性逐渐增强。影响抗折强度、体积密度的主要因素是核化时间，影响耐酸、耐碱性的主要因素是核化温度。

关键词微晶玻璃正交实验法热处理制度性能

EffectofHeatingTreatmentSystemonPerformanceofCaO-Al?O?-SiO?SystemGlass-ceramics

KUANGJingzhong

(SchoolResourceandEnvironmentalEngineering,JiangxiUniversityofScienceandTechnology,Ganzhou341000)

AbstractTheheat-treatmentoftheCaO-Al?O?-SiOzsystemglass-ceramicsisinvestigatedbycrossexperimentmethods.Theheat-treatmentparametersareoptimizedviaanalyzingtheirinfluencesonsinteringflexuralstrength,bulkdensity,acidresistivityandalkaliresistivityofglass-ceramics.Thecrystalphasesandmorphologyarealsoinves-tigatedbyXRDandSEMrespectively.Theresultsshowsthattheflexuralstrength,densityandcrystalcontentin-creasedwithraisingnucleationtime.Theinoxidizabilityincreasedwithraisingnucleationtemperature.Theeffectofbendingstrengthandbulkdensityprimaryfactorisnucleationtime,andtheprimaryeffectfactorofacid-proofandthekali-resistivityisthenucleationtemperature.

Keywordsglass-ceramics,crossexperimentmethods,heattreatmentsystem,performance

0引言

微晶玻璃是由玻璃经热处理晶化而成的理想多晶固体材料，具有优良的物理化学性能，作为结构材料和功能材料被广泛应用于微电子技术、生物医学、国防科技、建筑装饰等领域1.2]。微晶玻璃作为一种多晶陶瓷材料，其性能决定于主晶相的种类、晶粒的尺寸和晶相含量。当微晶玻璃的组成一定时，这些因素主要由热处理制度决定，通过调节热处理制度来合理调整材料的晶相含量、显微结构和性能，对于微晶玻璃的开发及实际生产具有一定的指导意义3]。

CaO-Al?O?-SiO?(CAS)系玻璃是最基本最普遍的玻璃系统之一[a,53。CAS系微晶玻璃由于其优良的性能已被应用到各个领域，从功能器件材料到结构强化材料，从建筑装饰材料到生物医用材料等，国内外进行了大量研究。何峰等6-7研究了CaO、Al?O?和SiO?对CAS系微晶玻璃结构的影响，Zheng等[8研究了Y?O?对CAS系微晶玻璃烧结和析晶性能的影响，陈禾等9研究了热处理对CAS系烧结微晶玻璃吸水率的影响，梁开明[10和何峰[11]分别研究了TiO?和ZrO?对CAS系玻璃晶化机理和烧结过程的影响，史培

阳12.137研究了Al?O?和CaO对CAS系微晶玻璃的