AL2O3对CAO-AL2O3-SIO2系微晶玻璃晶化和性能的影响

CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃装饰板材

CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃装饰板材
张战营;刘缙;杨德林
【期刊名称】《河南建材》
【年(卷),期】2002(000)003
【摘要】介绍了烧结法CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃装饰板材的化学组成，并借助sEM观察了微晶玻璃的显微结构特征。

指出烧结法微晶玻璃装饰板材的良好性能主要来源于材料中均匀分布的微小晶体，这些晶体随机取向，使得微晶玻璃板材具有宏观各向同性特征。

【总页数】2页(P41-42)
【作者】张战营;刘缙;杨德林
【作者单位】洛阳工业高等专科学校材料工程系,471003;洛阳工业高等专科学校材料工程系,471003;洛阳工业高等专科学校材料工程系,471003
【正文语种】中文
【相关文献】
1.CaO-Al2O3-SiO2系球晶结构微晶玻璃装饰板材的研制 [J], 于宝刚;李启甲;赵彦钊;贺祯
2.热处理温度对CaO-Al2O3-SiO2系粉煤灰微晶玻璃析晶及性能的影响 [J], 曹超;彭同江;孙红娟;丁文金
3.Fe2O3含量对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃显微组织与力学性能的影响 [J], 任祥忠;张卫;章勇;张培新;刘剑洪
4.Fe2O3含量对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃显微组织与力学性能的影响 [J],
任祥忠;张卫;章勇;张培新;刘剑洪;
5.CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的制备及性能研究 [J], 潘文平;康浩
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Al2O3对CaO-B2O3-SiO2系玻璃陶瓷材料介电性能和微观结构的影响

Al2O3对CaO-B2O3-SiO2系玻璃陶瓷材料介电性能和微观结构的影响王少洪;周和平【期刊名称】《稀有金属材料与工程》【年(卷),期】2005()z2【摘要】Al2O3具有优异的电性能和物理性能,将Al2O3作为CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃陶瓷材料的烧结助剂,能够起到良好的助烧作用.用X-Ray,SEM,TG-DTA 和介电频谱测试等方法系统研究了Al2O3含量对CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃陶瓷材料烧结性能、介电性能和微观结构等的影响.结果表明,有适量的Al2O3添加的该体系陶瓷材料能够在低温(＜900℃)烧结.烧结体在高频下具有低介电常数和低介电损耗(ε＜5,tg＜0.0013;1MHz～1.8GHz).Al2O3含量的增加使得CaO-B2O3-SiO2系玻璃陶瓷材料的烧结温度发生变化,而对烧结体的介电性能影响不大.【总页数】4页(P1108-1111)【关键词】玻璃陶瓷;介电性能;微观结构【作者】王少洪;周和平【作者单位】清华大学,北京,100084 清华大学,北京,100084【正文语种】中文【中图分类】TM28【相关文献】1.ZnO和Na2O对CaO-B2O3-SiO2介电陶瓷结构与性能的影响 [J], 孙慧萍;张启龙;杨辉;邹佳丽;尤原2.Al2O3对低介电封接玻璃结构与性能的影响研究 [J], 王巍巍;杨小菲;曹欣;李金威;仲召进;马立云3.TiO2掺杂对Al2O3的致密化、微观结构和微波介电性能的影响 [J], 袁翠;陈成;李蔚4.MgO掺杂对Al2O3基微波介质陶瓷材料烧结及介电性能的影响 [J], 文智弘;孙成礼;张树人;周星5.CaO-B2O3-SiO2玻璃相对BaAl2Si2O8陶瓷结构与介电性能的影响 [J], 严欣堪;丁士华;黄龙;张晓云;李超;朱惠因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

晶化温度对硅灰微晶玻璃性能的影响　

第43卷第3期2024年3月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.43㊀No.3March,2024晶化温度对硅灰微晶玻璃性能的影响钟康东1,牛立斌1,左童瑶1,张国琛1,陈国芳2(1.西安科技大学材料科学与工程学院,西安㊀710054;2.宁夏荣华缘特种新材料有限公司,石嘴山㊀753200)摘要:为响应国家对固体废弃物资源循环利用的号召,坚持以绿色发展为理念,本文以高硅废微硅粉为主要原料,采用整体析晶法制备了CaO-Al 2O 3-SiO 2系微晶玻璃,采用TG-DSC㊁XRD㊁SEM 等分析方法表征了微晶玻璃的晶相种类和显微形貌,并测试了其理化性能㊂研究表明,在900ħ下核化2h 并在1150ħ晶化2h 后,可制备出以钙长石为主晶相的微晶玻璃,当晶化温度继续升高至1200ħ后,微晶玻璃中出现少量气泡,内部出现缺陷,从而导致析晶效果和理化性能下降㊂该方法制备出的微晶玻璃具有优良的机械性能,抗折强度为93.58MPa,维氏硬度为845.62HV 0.5,体积密度为2.88g /cm 3㊂关键词:晶化温度;微晶玻璃;微硅粉;工业废渣;固体废弃物;整体析晶法中图分类号:TB321㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2024)03-1103-07Effect of Crystallization Temperature on Properties of Silicon Fume Glass-CeramicsZHONG Kangdong 1,NIU Libin 1,ZUO Tongyao 1,ZHANG Guochen 1,CHEN Guofang 2(1.School of Materials Science and Engineering,Xi an University of Science and Technology,Xi an 710054,China;2.Ningxia Rong Hua Yuan Metallurgy Co.,Ltd.,Shizuishan 753200,China)Abstract :In order to respond to the national call for recycling of solid waste resources and adhere to the concept of green development,high-silicon waste silica fume was used as the main raw material,and CaO-Al 2O 3-SiO 2series glass-ceramics were prepared by the overall crystallization method.The crystal phase type and micromorphology of glass-ceramics were characterized by TG-DSC,XRD,SEM,and the physical and chemical properties of glass-ceramics were tested.The studies show that after 2h nucleation at 900ħand the crystallization temperature is 1150ħfor 2h,glass-ceramics with anorthite as the main crystal phase can be prepared.When the crystallization temperature continues to rise to 1200ħ,a small amount of bubbles appear in glass-ceramics,and internal defects appear,which results in the decline of crystallization effect and physical and chemical properties.The glass-ceramics prepared by this method have excellent mechanical properties,the flexural strength is 93.58MPa,the Vickers hardness is 845.62HV 0.5,the bulk density is 2.88g /cm 3.Key words :crystallization temperature;glass-ceramics;silica fume;industrial waste residue;solid waste;overall crystallization method 收稿日期:2023-09-15;修订日期:2023-12-04基金项目:陕西省重点研发计划项目(2023-YBGY-090)作者简介:钟康东(1999 ),男,硕士研究生㊂主要从事微晶玻璃的研究㊂E-mail:zkd9999718@通信作者:牛立斌,博士,副教授㊂E-mail:dy059@0㊀引㊀言在冶炼金属硅及硅铁合金的过程中,硅蒸汽与空气中的氧气反应生成二氧化硅蒸气后,迅速冷凝形成微粒粉尘,用特定设备捕集回收得到二氧化硅微粒,即为微硅粉,又称硅灰㊁硅尘,其二氧化硅含量通常为90%左右(质量分数),杂质成分为K 2O㊁CaO㊁MgO㊁Fe 2O 3及Al 2O 3等[1-2]㊂硅灰有颗粒细小㊁活性高㊁质量轻㊁耐高温等性能,因而被应用于混凝土㊁耐火材料㊁水泥等领域㊂硅灰质量轻㊁易漂浮,工厂回收装置对其回收率又低,直接排入大气会造成严重的环境污染,大量堆存也会给人们的身体健康带来巨大威胁[3-4]㊂随着硅铁1104㊀玻㊀璃硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷行业的快速发展,硅灰的产量大幅度增加,据不完全统计[5],目前我国每年的硅灰产量都在100万吨以上,合理利用硅灰实现资源的二次综合利用显得十分重要㊂Khan等[6]利用硅灰粒径小㊁反应性高于粉状燃料灰的特点,填充了水泥颗粒间的空隙,增大了混凝土的强度[7]及密实性,同时制备出一种基于三元混合水泥基体系优化开发的高性能混凝土㊂李青翠等[8]发现当工业硅灰和工业氧化铝的质量比为32ʒ68时,在1550ħ下采用原位反应烧结法进行烧结,制备的莫来石基陶瓷材料的抗弯强度为66MPa,显气孔率为24%㊂微晶玻璃又称陶瓷玻璃,是基础玻璃在热处理过程中经成核和晶化后形成的致密微晶相和玻璃相的多项复合体[9],同时具有玻璃和陶瓷的特性,因此被广泛应用于建筑装饰㊁电子㊁化工等领域㊂利用工业固体废弃物制备的微晶玻璃叫做矿渣微晶玻璃,其具有较高的抗折和抗弯强度㊁较高的硬度㊁较低的吸水率等性能,可用作建筑装饰材料㊁耐磨材料以及其他功能材料等[10-11]㊂罗云龙[12]利用花岗岩尾矿和高钛矿渣作为主原料,辅以少量晶核剂和助熔剂,采用整体析晶法制备出以闪角石和钙长石为主晶相的矿渣微晶玻璃,实现了固废100%利用㊂Wang等[13]利用钢铁厂高炉炉渣,采用熔融法制备了以透辉石为主晶相的CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CMAS)系矿渣微晶玻璃,其矿渣添加量可达70%(文中均为质量分数)㊂微晶玻璃的制备方法主要有整体析晶法㊁熔融浇筑法㊁烧结水淬法㊁溶胶-凝胶法四种[14]㊂目前,工业化生产微晶玻璃的方法大多为熔融浇筑法和烧结水淬法,这两种方法出现的时间较早,工艺流程体系也较为完善,但同时也存在一些弊端,如熔融浇筑法的熔融温度最高可达1600ħ,导致电能消耗过高,且在浇筑时存在大量安全问题,如浇筑时溅射以及模具放置须固定位置等;烧结水淬法需要先将原料熔融后水淬成粒径在7mm以内的玻璃颗粒作为母玻璃,水淬后会形成硬度较高且体积较大的块状固体,需进一步使用破碎机进行破碎,后经烧结㊁核化㊁晶化后方可制备成微晶玻璃,制备工艺复杂[15]㊂为了降低制备过程中的能耗以便为工业化生产提供便利条件,本文采用整体析晶法制备微晶玻璃,该方法具备多种优点,例如避免了烧结水淬法中的水淬步骤,同时无需对样品进行其他处理,具有节能㊁经济以及高固体废弃物利用率等特点[16]㊂本试验以工业硅灰为主要原料,配以适量化学纯CaO㊁Al2O3以及ZrO2等辅助原料制备微晶玻璃,并研究晶化温度对微晶玻璃性能的影响,对比不同晶化温度下微晶玻璃的理化性能㊂本研究可为工业硅灰的回收利用提供新途径,对降低微晶玻璃生产成本㊁促进资源循环利用以及尾矿治理具有重要的现实意义和经济效益㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料选用工业硅灰为主要原材料,辅以分析纯的CaO㊁Al2O3㊁ZrO2㊁H3BO3调整玻璃体系的网络结构㊂采用X荧光光谱仪测得硅灰的主要化学组成,如表1所示㊂微晶玻璃的原料配方参照CMAS系微晶玻璃的常用化学组分,表2为微晶玻璃的常用化学组成㊂表1㊀硅灰的主要化学组成Table1㊀Main chemical composition of silica ashComposition SiO2MgO Al2O3CaO K2O TiO2Fe2O3CuO Mass fraction/%92.92 1.390.83 2.17 1.790.030.330.01表2㊀微晶玻璃的常用化学组成Table2㊀Common chemical composition of glass-ceramicsComposition SiO2CaO Al2O3MgO K2O Fe2O3ZrO2H3BO3 Mass fration/%55.6321.3015.500.83 1.070.20 2.00 3.00图1为硅灰的XRD谱㊂由表1和图1可以看出,该硅灰由钙㊁硅和铝的氧化物构成,化学组成和微晶玻璃相似,因此用其制备微晶玻璃是可行的[11]㊂1.2㊀微晶玻璃的制备将称量好的粉料倒入球磨罐中,并按照去m(离子水)ʒm(锆球)ʒm(粉料)=1ʒ1ʒ1(质量比)加入配料,第3期钟康东等:晶化温度对硅灰微晶玻璃性能的影响1105㊀图1㊀硅灰的XRD 谱Fig.1㊀XRD pattern of silica fume 以400r /min 的转速球磨6h 得到混合浆料,将浆料放入在70ħ烘箱中烘干,过100目(150μm)筛得到精细的粉料㊂将该粉料移至Al 2O 3刚玉坩埚中并放入箱式炉中以5ħ/min 的速率升温至1400ħ,保温120min 使玻璃液充分熔融后随炉冷却至室温㊂图2为随炉冷却后得到的基础玻璃的XRD 谱,该基础玻璃的衍射峰为馒头峰,没有出现结晶峰,说明在随炉冷却的过程中玻璃未发生晶化,为玻璃态㊂将得到的基础玻璃以10ħ/min 的速率升温至900ħ并保温2h,充分核化后又以5ħ/min 的速率分别升温至1000㊁1050㊁1100㊁1150和1200ħ并保温2h 充分晶化,随炉冷却得到微晶玻璃㊂热处理工艺流程如图3所示㊂图2㊀基础玻璃的XRD 谱Fig.2㊀XRD pattern of basicglass 图3㊀热处理工艺流程Fig.3㊀Heat treatment process flow 1.3㊀表征及性能测试采用德国NETZSCH STA 449F3型差热分析仪对基础玻璃的热性能进行分析,升温速率为20ħ/min,升温过程中使用氮气气氛保护㊂采用日本D /max-2200PC 型X 射线衍射仪分析微晶玻璃的物相组成,条件为:Cu 靶,K α射线,电压40KV,电流40mA,扫描速率为4(ʎ)/min,扫描范围为10ʎ~80ʎ㊂选择样品自然断面的表面形貌,样品需要经过5%(体积分数)的氢氟酸溶液侵蚀10s,表面喷金处理后采用捷克VEGAⅡXMU 型扫描电镜对样品的微观结构进行分析㊂采用HV-1000型维氏硬度仪对尺寸约为5mm ˑ5mm ˑ5mm 的样品进行显微硬度测试,每个点在载荷500g 下保载10s,每个样品测试五次取平均值㊂利用Archimedes 排水法测试样品的体积密度㊂采用CMT4304型万能电子拉伸试验机对尺寸为5mm ˑ5mm ˑ40mm 的样品进行抗折强度测试,加载速度为1mm /min,跨距为30mm㊂2㊀结果与讨论2.1㊀热分析图4为基础玻璃的差热分析曲线㊂由图4中可以看出,在400和790ħ左右出现两个吸热峰,这是因为在熔融过程中升温速率稍大,部分杂质氧化物没有充分熔融,进行差热分析时部分残留杂质继续熔融,因此产生了吸热峰㊂在830ħ时,基线向着吸热方向变化,物质的比热增加,约在902ħ时该过程结束,以该台阶的两条外推基线分别做切线后连接两个切点的中间温度,即为玻璃化转变温度,约为866ħ,该方法称为差式扫描量热法[17]㊂当温度继续升高至1244ħ时,图4中有一个明显的放热峰,此放热峰对应基础玻璃的晶化放热温度㊂1106㊀玻㊀璃硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷核化温度的选取非常重要,它直接影响了晶化过程的进行和微晶玻璃的性能㊂普遍认为核化温度比玻璃转变温度T g 高50~100ħ[18-19],根据前期微量试验及差热分析结果,将核化温度设定为900ħ,核化时间为2h 以保证充分形核㊂为了探究微晶玻璃的最佳晶化温度以及微晶玻璃晶相的变化过程,设定晶化温度区间为1000~1200ħ,晶化时间为2h㊂2.2㊀物相组成分析图5为不同晶化温度下微晶玻璃的XRD 谱,五个晶化温度下该微晶玻璃的主晶相均为钙长石(CaAl 2Si 2O 8)㊂比较五个不同晶化温度下的微晶玻璃可以发现,当晶化温度为1000和1050ħ时没有明显的特征峰出现,这表明微晶玻璃中没有明显的晶体结构,原子之间的排列无规律㊂当晶化温度升高至1100ħ时,其衍射峰强度相较于1000和1050ħ下大幅增加,1100ħ时微晶玻璃开始析出钙长石相㊂随着温度升高,当晶化温度为1150ħ时,钙长石的衍射峰强度明显增强,这说明有大量的钙长石生成㊂当温度升高至1200ħ时,钙长石的衍射峰强度又相对减弱,这可能是较高的晶化温度引起化学反应速率增大,导致部分晶体溶解或结晶度不高等现象发生,表现为衍射峰强度略有下降,即较高的晶化温度抑制了钙长石的析出㊂图4㊀基础玻璃的DSC 曲线Fig.4㊀DSC curve of basic glass㊀图5㊀不同晶化温度下微晶玻璃的XRD 谱Fig.5㊀XRD patterns of glass-ceramics at different crystallization temperatures2.3㊀形貌分析图6为不同晶化温度下微晶玻璃的SEM 照片㊂分析图5可知,热处理后的微晶玻璃中均生成了晶相物质㊂由图6(a)㊁(b)可知,晶化温度为1000和1050ħ的微晶玻璃中都生成了小块状晶粒,镶嵌在玻璃基体中,整体形貌特征不明显㊂当晶化温度为1100ħ时,微晶玻璃中块状晶粒开始长大,成为柱状晶体(见图6(c)),随着晶化温度的升高,微晶玻璃中晶粒数量以及晶体尺寸均发生变化,玻璃相含量降低㊂当晶化温度升高到1150ħ时,玻璃相进一步减少,棒状晶体继续长大,块状和棒状晶体同时存在且自由分布(见图6(d))㊂当晶化温度升高到1200ħ时,微晶玻璃中的柱状微晶相较于1150ħ时在长度上明显有所下降,且出现结晶不饱和的情况,同时较高的温度加大了原子或分子的扩散速率,因此会形成一定的晶体缺陷,导致晶体结晶度不高或结晶不均匀(见图6(e))㊂由上述分析可知,晶化温度对微晶玻璃中的晶体形状和分布状态有着重要影响,且呈正相关㊂当晶化温度较低时,玻璃内部几乎未发生晶化,只出现了微小的晶粒;随着晶化温度的升高,玻璃基体黏度下降,晶体内原子或分子具有更高热能并发生扩散,加大了物质的扩散速率[19],进而促使晶体长大直至发育完善,由块状纵向生长成针状晶体,最后生长成长棒状晶体,这说明晶化温度的升高有利于长棒状晶体的生成[20],但当温度高于最佳晶化温度后,较大的扩散速率会导致结晶不均匀或者结晶度不高,所以过高的温度反而会对晶体的生长有负面影响㊂2.4㊀晶化温度对微晶玻璃物化性能的影响图7为不同晶化温度下微晶玻璃的密度测试结果㊂由图7可知,微晶玻璃的平均体积密度约为2.71g /cm 3,在1150ħ的晶化温度下时达到最大值,为2.88g /cm 3㊂随着烧结温度的升高,微晶玻璃的致密性增强,这是因为温度升高降低了玻璃体系的黏度,加速了微晶玻璃的致密化过程,使分子间空隙减小,从而第3期钟康东等:晶化温度对硅灰微晶玻璃性能的影响1107㊀增大了体积密度㊂微晶玻璃的主晶相大多为钙长石相或硅灰石相,且晶相所含比例较大,所以微晶玻璃的密度接近钙长石相的相对密度,钙长石的密度约为2.60~2.76g /cm 3,硅灰石的密度约为2.78~2.91g /cm 3㊂图6㊀不同晶化温度下微晶玻璃的SEM 照片Fig.6㊀SEM images of glass-ceramics at different crystallization temperatures 图8为不同晶化温度下微晶玻璃的维氏硬度和抗折强度㊂由图8可以看出,在1150ħ的晶化温度条件下,微晶玻璃的机械性能最好,维氏硬度和抗折强度达到最大值,分别为845.62HV 0.5和93.58MPa㊂微晶玻璃的维氏硬度与内部晶体的结构有较大的关系,微晶玻璃的主晶相为钙长石,在钙长石结构中,硅酸四面体和铝酸四面体交替连接形成链状结构,这种三维结构使钙长石具有一定的耐热性和机械强度㊂随着晶化温度的升高,微晶玻璃的晶化程度升高,晶体发育良好且分布均匀,有利于提高维氏硬度,但温度继续升高,晶体生长速度过快,增加了晶体缺陷的形成以及结晶不均匀的概率,因此微晶玻璃的维氏硬度会有所下降,图7中微晶玻璃的体积密度在1200ħ时略有下降的原因亦是如此㊂图7㊀不同晶化温度下微晶玻璃的体积密度Fig.7㊀Bulk density of glass-ceramics at different crystallizationtemperatures 图8㊀不同晶化温度下微晶玻璃的维氏硬度和抗折强度Fig.8㊀Vickers hardness and flexural strength of glass-ceramics at different crystallization temperatures图9为不同晶化温度下微晶玻璃的耐酸碱度㊂由图9可知,随着晶化温度的升高,在10%的H 2SO 4溶液中沸煮30min 后,微晶玻璃的质量损失逐渐减小;而于10%的NaOH 溶液中沸煮30min 后的微晶玻璃质1108㊀玻㊀璃硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷量损失变化不大,这是由于在晶化过程中,玻璃的网络结构会发生改变,形成稳定的微晶结构,同时随着晶化温度的升高,硅酸盐结构的稳定性会增强,使得玻璃更难受酸碱侵蚀㊂然而,当晶化温度继续升高时,网络结构开始发生变化,高温下的晶化过程可能引起晶体生长和晶粒聚集,从而使网络结构变得更加疏松和不均匀㊂测试结果表明微晶玻璃在酸性条件下比碱性溶液的质量损失要大,这是因为钙长石属于碱性硅酸盐,其在酸性条件下比碱性条件下更容易受到腐蚀,因此在酸性条件下质量有所减少,与测试结果相对应㊂图9㊀不同晶化温度下微晶玻璃的耐酸碱度Fig.9㊀Acid and alkali resistance of glass-ceramics at different crystallization temperatures3㊀结㊀论1)以工业硅灰为主要原料成功制备了主晶相为钙长石的微晶玻璃㊂结果表明,微晶玻璃主晶相的种类不随晶化温度的升高而改变,但晶相的含量有所变化,其规律为随着晶化温度的升高,钙长石含量先增加后略有减少㊂2)当晶化温度较低时,微晶玻璃内部几乎没有晶体析出,大面积为玻璃相㊂随着晶化温度的升高,微晶玻璃中晶体逐渐由碎块状晶粒长大成针状或长棒状晶体,后发育完全,晶化温度的升高加快了分子运动与扩散,有利于晶体的长大,并能影响晶相与玻璃相在微晶玻璃中的分布状态㊂晶化温度过高会加大扩散速率㊁晶体生长速度和热应力,从而增加晶体缺陷的形成概率,使结晶度不均匀㊂3)当核化温度为900ħ㊁晶化温度为1150ħ时,制备的硅灰微晶玻璃的机械性能最佳,此时其维氏硬度为845.62HV0.5,抗折强度为93.58MPa,体积密度为2.88g/cm3㊂参考文献[1]㊀孙㊀宁,李俊翰,杨绍利,等.铁合金冶炼副产物微硅粉的性能及用途[J].河南化工,2017,34(4):7-10.SUN N,LI J H,YANG S L,et al.Properties and application of silica fume from the ferroalloy smelting by-product[J].Henan Chemical Industry,2017,34(4):7-10(in Chinese).[2]㊀王㊀杰.工业硅生产过程中副产物微硅粉的形成机理及其提纯工艺的研究[D].昆明:昆明理工大学,2020.WANG J.Study on the formation mechanism of microsilica powder as a by-product of industrial silicon production and its purification process[D].Kunming:Kunming University of Science and Technology,2020(in Chinese).[3]㊀王㊀杰,魏奎先,马文会,等.工业微硅粉应用及提纯研究进展[J].材料导报,2020,34(23):23081-23087.WANG J,WEI K X,MA W H,et 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氧化铈对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃烧结和性能的影响

氧化铈对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃烧结和性能的影响成钧;陈国华;刘心宇;徐华蕊【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2010(020)003【摘要】采用烧结法制备添加氧化铈的CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃材料,并对其进行差热分析(DTA)、X射线衍射分析、扫描电镜(SEM)观察和性能测试.结果表明:添加少量氧化铈能够降低玻璃的玻璃转变温度和析晶峰值温度,促进玻璃粉体的烧结致密化,但氧化铈加入量过多将会阻止玻璃的烧结和晶化;氧化铈的最佳添加量(质量分数)为5%;随着氧化铈含量的增加,样品的介电常数呈"N"字形变化,而样品的介电损耗则表现为先减小后稍微增加的变化趋势.样品的热膨胀系数随氧化铈含量的增加基本呈下降趋势.添加5%氧化铈的样品在925 ℃烧结后,其相对密度达99.1%,其介电常数、介电损耗和热膨胀系数分别为6.7、0.09%和3.42×10-6 K-1.【总页数】6页(P534-539)【作者】成钧;陈国华;刘心宇;徐华蕊【作者单位】桂林电子科技大学,信息材料科学与工程系,桂林,541004;桂林电子科技大学,广西信息材料重点实验室,桂林,541004;桂林电子科技大学,信息材料科学与工程系,桂林,541004;桂林电子科技大学,广西信息材料重点实验室,桂林,541004;桂林电子科技大学,信息材料科学与工程系,桂林,541004;桂林电子科技大学,广西信息材料重点实验室,桂林,541004;桂林电子科技大学,信息材料科学与工程系,桂林,541004;桂林电子科技大学,广西信息材料重点实验室,桂林,541004【正文语种】中文【中图分类】TQ171【相关文献】1.热处理温度对CaO-Al2O3-SiO2系粉煤灰微晶玻璃析晶及性能的影响 [J], 曹超;彭同江;孙红娟;丁文金2.Fe2O3含量对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃显微组织与力学性能的影响 [J], 任祥忠;张卫;章勇;张培新;刘剑洪3.冷却工艺对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃强度及热膨胀性能的影响 [J], 王文举;周竹发4.热处理对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃性能影响 [J], 李国晶;赵淑金;杨涵崧;刘文斌5.Fe2O3含量对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃显微组织与力学性能的影响 [J], 任祥忠;张卫;章勇;张培新;刘剑洪;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

热处理温度对CaO—Al2O3-SiO2系粉煤灰微晶玻璃析晶及性能的影响

变，但主晶相含量、线收缩率及体积密度呈现先增高后降低的变化；粉煤灰微晶玻璃具有良好的析晶性能及化学稳定性，在晶化温度为９５０℃时
得到的微晶玻璃烧结效果和化学稳定性最好。
关键词
粉煤灰
微晶玻璃核化
晶化
烧结
中图分类号：ＴＱ１７１．７３＋３；ｘ７７３文献标识码：Ａ
文章编号：１０００－８０９８（２０１３）０４－０００５－０４
ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＨｅａｔＴｒｅａｔｍｅｎｔＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎＣｒｖｓｔａｌｌｉｚａｔｉＯｎＢｅｈａｖｉｏｒａｎｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＧｌａｓｓ — ｃｅｒａｍｉｃｓ０ｆＣａＯ．Ａｌ，ｏ．ＳｉＯ，ｆｒｏｍＣｏａｌＦｌｙＡｓｈ
核化温度（７６０℃ ）及晶化温度（８５０～１０００℃ ）对微晶玻璃析晶行为、显微形貌、烧结性能及化学稳定性的影响。结果表明，样品核化处理后除生
成少量霞石相，主体仍为玻璃相；在晶化处理后，所形成的微晶玻璃样品主晶相为钙铝黄长石相；随晶化温度的升高，微晶玻璃样品晶相种类不
ｎｅｐｈｅｌｉｎｅｅｍｅｒｇｅｓｉｎｔｈｅｎｕｃｌｅａｔｉｎｇｓａｍｐｌｅｓ，ｔｈｅｍａｉｎｆｏｒｍｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｉｓｇｌａｓｓｐｈａｓｅ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｐｈａ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｅｏｆｔｈｅｏｂｔａｉｎｅｄｇｌａｓｓ－ｃｅｒａｍｉｃｓ

晶化温度对R2O-CaO-MgO-Al2O3-SiO2-Fe2O3系微晶玻璃析晶与性能的影响

晶化温度对R2O-CaO-MgO-AI2O3-SiO2-Fe2O3系微晶玻璃析晶与性能的影响钟家卫薛静雯黄永前（四川大学材料科学与工程学院成都610065）摘要用熔融法制备了R2O-CaO-MgO-Al2O3-SiO2-Fe2O3系花岗岩废渣微晶玻璃。

利用差示扫描量热法（DSC）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等研究了晶化温度对微晶玻璃析晶和性能的影响。

结果表明：765P、815OC晶化2 h,试样主晶相为透辉石；815t晶化后试样显微硬度达到最大值为7.67GPa o865晶化2h,试样主晶相为透辉石和磁赤铁矿。

940七晶化2h,试样主晶相为磁赤铁矿和闪石，抗弯强度达到最大值为89.48MPa。

关键词花岗岩废渣；微晶玻璃；晶化温度；力学性能中图分类号：TQ171文献标识码：A文章编号：1003-1987（2020）09-0008-05Effect of Crystallization Temperature on Crystallization andProperties of R2O-CaO-MgO-Al2O3-SiO2-Fe2O3System Glass-ceramicsZHONG Jiawei,XUE Jingwen,HUANG Yongqian(College ofMaterial Science and Engineering,Sichuan University,Chengdu610065,China) Abstract:R2O-CaO-MgO-Al2O3-SiO2-Fe2O3system granite wastes glass-ceramics were prepared by melting method.The effect of crystallization temperature on crystallization and properties of glassceramics were studied by differential scanning calorimetry(DSC),X-ray diffraction(XRD)and scanning electron microscopy(SEM),etc.The results show that the main crystalline phase was diopside when crystallize at765°C and815°C for2h.After crystallization at815°C,the microhardness of the sample reached the maximum of7.67GPa.The main crystalline phase were diopside and maghemite when crystallize at865°C for2h.The main crystalline phase were richterite and maghemite when crystallize at 940°C for2h,and the flexural strength of the sample reached the maximum of89.48MPa.Key Words:granite wastes,glass-ceramics,crystallization temperature,mechanical properties0引言微晶玻璃是通过基础玻璃的结晶而制备的陶瓷材料，结晶过程包括成核和晶体生长。

Al2O3对MgO—ZnO—SiO2系微晶玻璃显微结构的影响

ｏｆｓｌｃｆｍｅｉｔｋｎｔｃａｄｉａｕｎｈｅｉｅｓｎｍｅｈｎｉｍｓｉｉｃａｓｄｕｉｔｅａｌｒｎｇｈｅｒｙ
［牛全林，乃谦，静．物质超细粉在水泥粉体中填充效２］冯杨矿果的分析叫．酸盐学报，０４（：０ —１６硅２０，１１２０．）［李晓光，建丽，３］尚翟振东．泥基复合胶凝材料流变性能Ｕ．水Ｊ
表１原始玻璃组成ｌｗｔ）（％
时间
表２原始玻璃配料单／ｇ（）
图１玻璃熔制曲线
２测试结果和讨论
２１差热曲线．
差热分析仪升温速率为１￣／ｎＡ２３量为１．％的０Ｃｍｉ。１含Ｏ２５
１３热处理制度．
１实验部分
１１原料，
为了寻找比较合理的热处理制度，先对两种玻璃样品首进行了差热分析，将玻璃样品在６０Ｃ化后进行了梯温炉８￣核
测定。ＳＯ、Ｏ、ｎ并选用ＴＯ作晶ｉＭｇＺＯ，ｉ２
１３玻璃熔制工艺．
能．硬度及膨胀系数变化范围宽的优点，一类新型的微高是晶玻璃系统。１，该系统的重要组成，玻璃的形成和析Ａ是０对晶性能、对微晶玻璃的显微结构一晶相、粒大小、晶形貌晶微及析晶过程有一定的影响。在无碱Ｍｇ — ｎ — ｉ：微晶玻ＯＺＯＳＯ系

CaO—Al2O3—SiO2系统微晶玻璃表面析晶机理分析

CaO—Al2O3—SiO2系统微晶玻璃表面析晶机理分析制备了以钼渣为主要原料，以TiO2，ZrO2，Cr2O3，ZnO作晶核剂的微晶玻璃，研究了不同晶核剂对微晶玻璃析晶的影响。

采用SEM、XRD等分析技术对CaO-Al2O3-SiO2系钼尾矿微晶玻璃的表面形貌和析晶进行了探讨。

结构表明ZnO、ZrO2、Cr2O3和TiO2均能促进玻璃晶化，对该体系TiO2作为晶核剂的效果最佳，主晶相为硅灰石。

标签：钼渣；晶核剂；微晶玻璃为了能得到分布均匀、整体析晶的微晶玻璃，以保证材料的良好使用性能，除了要选择合适的玻璃组成外，还必须选择合适的晶核剂，迄今己有多种类型的晶核剂进入使用，其作用机理也各异。

CaO-Al2O3-SiO2三元系统通常认为比较理想的晶核剂有TiO2、Cr2O3、CaF2、ZrO2、ZnO等。

通过对结晶器内渣膜的观察发现，有些组分的固态渣膜内有气孔产生，产生的气孔将增大热阻，从而减小对铸坯传热，利于易裂钢种的冶炼，固态渣膜有良好的传热性能，熔渣内不应有高熔点的晶体析出。

这因为晶体的析出会增大熔渣的粘度，使熔渣的润滑变差，铸坯可能出现纵裂，并且晶体的析出会降低熔渣的传热能力。

针对这一现象，固态渣膜气孔多、凝固温度低、液态渣膜厚的保护渣有助于控制渣膜的传热和促进铸坯的润滑，为寻找具有这种功能保护渣，研究不同组分保护渣的凝固收缩性能显得很重要。

1 实验方法本设计主要通过测试不同氟含量、不同碱度CaO-Al2O3-SiO2保护渣系的结晶体、玻璃体的密度，评价不同组分的保护渣凝固过程中的收缩情况。

同时结合与保护渣结晶性能相关的指标定性评价保护渣的凝固收缩特性。

将1300℃下的熔融渣，直接置于空气中，冷却后得到结晶体；将熔渣倒入油中，冷却后即得到玻璃体。

分别测定密度及體积变化率，并对结晶体和玻璃体在不同冷却速度下进行对比试验。

实验原料为葫芦岛杨家杖子钼矿尾矿，本体系属于CaO-Al2O3-SiO2系，经过优化配比，最后钼渣的掺入量定为90%，在此基础上分别加入不同量的TiO2，ZrO2，Cr2O3，ZnO作晶核剂，将混合均匀的配合料放在石墨模具中，在1480℃熔化并均化2h，经过高温成型、在500℃保温1h退火。

La2O3对Li2O-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃性能的影响

ｌｍｉｅｅｍｅｈｄ、ＡｃｒｌｍｉｅＮ，Ｎ＇ｍｅｈｌｎｅ—ｂｓｃｙａｉｅａｄｇｌｔｏｙａｄ，－ｔｙｅｉａｒｌｍｄ
，
ｎｉａｅｏａｕｍｉｕｔｔｓｆｌｒｎｍａｄｉｈｕｍｃａｂｏａｅｎｌｔｉｒｎｔ，
维普资讯 http://www.cqvipLeabharlann com第２４卷第３期
２０年６月０６
中国民航学院学报
ＪｏＵＲＮＡＬｏＦＣＩＬＶＩＡＶＩＡＴＩＯＮｉＶＥＲＳＴＹ ⅡＮＡｔｎＩＩｏＦＣＩ
Ｖｏ．４１２Ｎｏ３．
Ｊｅ２０ｕＢ，０６
Ｔｈｇａｓｃｒｍｉｐｗｄｒａｅｅｓｅｉｔｂｒａｓｎｔｒｄｔ０ｏｅｌｓ－ｅａｃｏｅｓｒｐｒｓｄｎｏａｓｎｄｉｅｅａ１００Ｃ、ＴｈｅｆｅｔｆｄｐｉｗｉＬ２ｏｅｆｃｏｏｎｇｔｈａＯ３ｎｔｅｔｕｕｒａｄｈｓｒｃｔｅｎｐｅｆｒｎｃｏＬｉ０－２・Ｏ２ｌｓ－ｅａｃｉｉｅｔｇｔｄｒｏｍａｅｆ２Ａ１Ｏ３ＳｉｇａｓｃｒｍｉｓｓｎｖｓｉａｅｂｙｍｅｎｏＩａｓｆＲ．ＸＲＤａｄｎ
Ｌ２对Ｌ２Ａ２．ｉ系统微晶玻璃性能的影响ａ０３ｉＯ．ｌＳＯ２０３
李亚娟。吴松全。王福平，
（．国民用航空学院理学院，１中天津３００２哈尔滨工业大学材料学院，尔滨１００；０３０；．哈５０１

不同Al2O3_

(1. State Key Laboratory of Silicate Materials for Architectures, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China;
2. Hepu Research Center for Silicate Materials Industry Technology, Hepu 536199, China)
4492
玻璃
硅酸盐通报
第 42 卷
从室温加热至 1 200 ℃ ,从而确定基础玻璃的核化、晶化温度。利用场发射扫描电子显微镜( Zeiss sigma
300) 对制备的微晶玻璃进行微观结构表征。扫描电镜观察前,将微晶玻璃样品在体积分数为 5% 的 HF 溶液
在镁铝硅( MgO-Al2 O3 -SiO2 , MAS) 微晶玻璃体系中,MgO、Al2 O3 和 SiO2 三种氧化物在玻璃网络中所扮
演的角色不同,其含量会对微晶玻璃结晶特性产生不同的影响 [10-14] 。 SiO2 是一种网络构成体,增加其含量
能增强玻璃网络结构的稳定性;MgO 属于网络外体,增加其含量会导致玻璃不稳定性增大,从而加速晶体析
results show that as the mass ratio of Al2 O3 / SiO2 increases from 0. 52 to 0. 64, the glass transition temperature T g of the
parent glass increases and the crystallization peak temperature T p of the parent glass decreases, promoting the precipitation

晶核剂对Li_2O_Al_2O_3_SiO_2系微晶玻璃晶化过程和性能的影响

第26卷第5期硅酸盐通报V o.l 26 N o .52007年10月 BULLET I N O F THE C H I NESE CERAM IC S OC IETYO ctobe r ,2007晶核剂对Li 2O A l 2O 3Si O 2系微晶玻璃晶化过程和性能的影响赵莹,陆雷,张乐军,王浩(南京工业大学材料科学与工程学院,南京 210009)摘要:采用差热分析(DTA )、X 射线衍射分析(XRD )和扫描电镜(SE M )等分析手段研究了T i O 2和T i O 2+Z r O 2两种晶核剂对L i 2O A l 2O 3 S i O 2系微晶玻璃晶化过程和性能的影响。

结果发现,与采用T i O 2单一晶核剂相比,T i O 2+Z r O 2复合晶核剂后所得玻璃的析晶活化能E 降低,晶化指数n 加大,体积析晶趋势加大;当两种玻璃成核温度和时间相同,各自在最佳的晶化温度晶化后,均可得到纳米结构的锂辉石固溶体晶相,其中采用T i O 2+Z r O 2复合晶核剂样品的晶粒更细小,抗弯强度更高。

关键词:L i 2O A l 2O 3 S i O 2微晶玻璃;差热分析;晶核剂;晶化中图分类号:TQ171.1文献标识码:A文章编号:1001 1625(2007)05 0896 05E ffects of N ucleati on A gent on the Crysta llization and Properties ofL i 2O A l 2O 3Si O 2Syste m G l ass Cera m ics Z HAO Ying,LU L ei ,Z HANG L e jun,WANG H ao(Co ll ege ofM ateri als Science and Engineeri ng ,Nan ji ng Un i versit y ofT echnol ogy ,N an ji ng 210009,Ch i na)Abst ract :The e ffect of 4.5w %t T i O 2and 2w %t T i O 2+2.5w %t Zr O 2on t h e crysta llization and properti e sof Li 2O A l 2O 3 S i O 2syste m g lasses w as i n vestigated by the m ethod of differentia l ther m al ana l y sis (DTA ),X ray d iffraction (XRD )and the scann i n g electron m icroscopy (SE M ).The results show tha t w hen T i O 2+Zr O 2is used as nucleation agen,t the crysta llization activati o n energy E decreases and the Av ra m i exponent n increases co m paring sing le T i O 2is used as nuc leati o n agen.t The bu l k crystallization tendency of the g lass added w ith T i O 2+Zr O 2is larger than that of the g lass added w it h si n g le T i O 2.W hen heated at the m ost effective ther m a l schedu le ,the crysta llized phase is identified as spodu m ene solid solution in both g lass cera m ics and SE M observati o ns i n d icate that glass cera m ics sa m p le w ith T i O 2+Zr O 2have fi n er nano crystals w hich cou l d result i n a i n crease in the flexural streng t h .K ey words :L i 2O A l 2O 3S i O 2g lass cera m i c s ;d ifferential ther m a l ana l y sis ;nucleati o n agen;t crystallization 作者简介:赵莹(1980 ),女,硕士研究生.主要从事微晶玻璃材料的研究.E m ai:l s i ss i 1980sd @126.co m1 引言微晶玻璃是有一定组成的玻璃通过受控晶化制得的含有大量微小晶体和少量残余玻璃相组成的复合体。

Al_2O_3对CaO-Al_2O_3-SiO_2-Na_2O系微晶玻璃结构与性能的影响

Al_2O_3对CaO-Al_2O_3-SiO_2-Na_2O系微晶玻璃结构与性能的影响刘承军;张影;史培阳;姜茂发【期刊名称】《稀有金属材料与工程》【年(卷),期】2007(36)A02【摘要】利用烧结法工艺制备CaO-Al_2O_3-SiO_2-Na_2O系微晶玻璃,通过DTA、XRD、IR和SEM等分析手段,系统研究Al_2O_3对CaO-Al_2O_3-SiO_2-Na_2O系微晶玻璃的结晶温度、晶体结构以及性能的影响。

研究表明:随着Al_2O_3质量分数升高,初始析晶温度升高,晶体尺寸增大、析晶率升高,微晶玻璃的表观体积密度、显微硬度和抗折强度呈先增加后降低的趋势。

在本实验条件下,最佳的Al_2O_3质量分数为11.77%。

【总页数】3页(P306-308)【关键词】微晶玻璃;烧结法;Al2O3;析晶率【作者】刘承军;张影;史培阳;姜茂发【作者单位】东北大学材料与冶金学院【正文语种】中文【中图分类】TQ171【相关文献】1.晶化温度对MgO—Al2O3-SiO2系微晶玻璃显微结构及性能的影响 [J], 马丽;刘立强;王峰2.晶化时间对MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃显微结构及性能的影响 [J], 马丽;刘立强;王峰;张大江3.Al_2O_3对CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃晶化和性能的影响 [J], 史培阳;姜茂发;刘承军;王德永;朱传运4.Al_2O_3对Na_2O-CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃烧结和性能的影响 [J], 吴玉敏;王占涛;罗青宏;蔡义生5.不同ZnO/Al_2O_3的LZAS系微晶玻璃的显微结构和性能 [J], 隋普辉;陆雷;张翠玲;姜传飞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

稀土La2O3对Li2O—Al2O3—SiO2微晶玻璃结构和性能的影响

光学纤维、辐射玻璃等光功能玻璃的重要成分。在低温耐目筛，以 — Ｉ。参照物，ＬＰ１差热分析仪测定其Ａ作２０用Ｃ一型
晶化温度，热分析的升温速度为ｌ￣／ｉ。用日本差ＯＣｍｎ快速一次烧成的深象牙瓷中添加稀土富集物，以提高制核化、可产的５１扫描电镜观察Ｌ一ＩＳＯ微晶玻璃的显微０型ｉＡ０Ｑ－ｉ品的热稳定性、釉适应性、明度、坯透光泽度。土元素掺ｊ稀
摘要
邓再德
英庭照
５０４）１６１
５０３２南理工大学材料科学与工程学院广州１００华
本文主要研究添加微量稀土ＬＬ２一ＩＱ－ｉ晶玻璃晶相组成、ａ０对ｉＡａＳＯ微０显微结构、折强度的影响。抗研
维普资讯
２００２年第７期
（６第４期）
佛山陶瓷
５
稀土Ｌ２３Ｌ２一１３Ｓ０晶玻璃结构ａＯ对ｉＡ２－ｉ２００微和性能的影响
金迎辉
（１广州市建材工业研究所广州
究结果表明：添加微量Ｌ：。利于Ｌ。一Ｉ０－ｉ晶玻璃中的主晶相ｐａ０有ｉ０Ａ３ＳＯ微一锂辉石发育成完整的柱状、板状晶
体，高了微晶玻璃的抗折强度。提
关键词
氧化镧，微晶玻璃，微结构，显抗折强度

CaO-MgO-Al2O3-SiO2系浮法微晶玻璃结晶度与性能的研究

（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆＳｏｉｌｉｃａｔｅＭａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ，
４３００７０；２．ＨｅｂｅｉＳｈａｈｅＧｌａｓｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕ，Ｓｈａｈｅ０５４１００）
．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣａＯ— ＭｇＯ— Ａ１２０３－ＳｉＯ２ｓｙｓｔｅｍｂｕｉｌｄｉｎｇｇｌａｓｓ — ｃｅｒａｍｉｃｗａｓｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｌｏｆａｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ
武汉市０５４１００）
４３００７０；沙河市针对ＣａＯ — ＭｇＯ－Ａ１０，－ＳｉＯ：系建筑微晶玻璃，在组成不变的情况下，通过改变晶化温度，得到了不同性能的微晶玻
璃。采用ＸＲＤ衍射仪、分光测色仪、光泽度仪和偏光显微镜对微晶玻璃的性能进行分析。结果显示，随着晶化温度的升
ｇｌｏｓｓｍｅｔｅｒａｎｄｐｏｌａｒｉｚｉｎｇｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅａｎａｌｙｓｉｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒ

La2O3对SiO2-Al2O3-CaO-MgO系统玻璃结构与性能的影响

第36卷第1期石圭叙盆通报Vol. 36 No. 1 2017 年1月_____________________BULLETIN O F T H E C H I N E S E C E R A M I C SOCIETY_________________January,2017L a203 对 S i02-A l203-C aO-M gO 系统玻璃结构与性能的影响韩建军，尹鹏，谢俊，王静，周学东，越修建(武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，武汉430070)摘要:采用高温熔融法制备了Si02-Al203-C a0-M g0系统玻璃，研究添加La203对Si02-Al203-C a0-M g0系统玻璃密度、耐碱性、弹性模量以及析晶上限温度的影响，并借助红外光谱对玻璃的结构进行研究。

结果表明：随着La203含量从〇升高至5w t%，玻璃的网络结构发生改变;玻璃的密度和摩尔体积均增大;玻璃的耐碱性能降低;弹性模量从90.5 G P a增加至93.6 G P a后降低，最大值对应的La203含量为3wt% ;析晶上限温度从1224 t降低至1209 t 后增加至1212 t，最后趋于不变，在La203添加含量为2w t%时达到最低温度。

关键词:La203;耐碱性能；弹性模量；析晶上限温度中图分类号:TQ171 文献标识码:A文章编号:1001-1625(2017)01-0156-05Influence of La203on Structure and Properties ofS i02-Al203-C a0-M g0 GlassesHAN Jian-jun, YIN Peng,XIE Jun, WANG Jing,ZHOU Xue-dong,ZHAO Xiu-jian(State Key Laboratory of Silicate Materials for Architectures,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070,China)A b stract：The S i02-Al203-Ca0-M g0 glasses were prepared by high temperature melting method. Theeffects of La203content on the density, resistance to alkali, elastic modulus and the upper limit of crystallization temperature of S i02-Al203-Ca0-M g0 glasses were studied, and then the structure of glass was characterized by FT-IR Spectrometer. With the increasing of La203from 0 to 5wt% , the glass network changed, the density and molar volume of glass increased, while, alkali resistance of the glass decreased. The elastic modulus of glass increased from 90. 5 GPa to 93. 6 GPa when the La203content varied from 0 to 5wt%，then decreased. The La203content of the maximum elastic modulus value was 3w t%. The upper limit of crystallization temperature decreased from 1224 to 1209 Tl , then increased to be a constant at 1212 .The La203content was 2wt% when the temperature was lowest.Key words ：La2 03； resistance to alkali ； elastic modulus ； upper limit of crystallization temperature1引言玻璃纤维是一种功能结构材料，广泛应用于建筑、交通、石油化工、电子通讯、航空航天等众多领域，是21世纪不可缺少的可持续发展的高新技术材料[1_2]。

CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的制备及性能研究

CaO-Al2O3-SiO2 系微晶玻璃的制备及性能研究*
潘文平康浩
者以主晶相为β-硅灰石的 CaO-Al2O3-SiO2 系微晶玻璃为研究对象,利用烧结法制备微晶玻璃。采用不同的晶化热处理制度,研究不同的核化温度和晶化温度对微晶玻璃的显微结构和性能的影响。主要测试了微晶玻璃的机械性能、显微形貌和 X 射线衍射分析、吸水率、密度以及酸碱度,通过对实验结果进行分析,确定其主晶相为硅灰石 (CaSiO3),晶粒形貌为棒状、柱状,晶粒大小为0.2~0.3μm,晶相含量为 35% ~40%。笔者讨论了不同因素对微晶玻璃性能的影响 ,得出如何提高微晶玻璃的抗弯强度、密度、耐酸碱度及硬度等性能。关键词 CaO-Al2O3-SiO2 系微晶玻璃烧结法热处理性能中图分类号:TQ174.1+2 文献标识码:A 文章编号:1002-2872(2018)10-0045-09
( 研究与开发 ) 2018 年 10 月
陶瓷 Ceramics
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钙镁铝硅系微晶玻璃析晶性能

沈阳建筑大学毕业论文毕业论文题目CaO对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶性能的影响研究学院专业班级材料学院无机非金属工程10-04班学生姓名陈肖性别女指导教师徐长伟职称教授年月日目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (1)第一章绪论 (4)1.1微晶玻璃概述 (4)1.1.1微晶玻璃及其显微结构 (4)1.1.2微晶玻璃研究现状及发展趋势 (6)1.2 CAS系微晶玻璃的概述 (7)1.2.1烧结法CAS系微晶玻璃的制备工艺 (7)1.2.2微晶玻璃的烧结过程分析 (7)1.3 CMAS系微晶玻璃的概述 (8)1.4尾矿微晶玻璃研究现状和发展趋势 (9)1.5建筑微晶玻璃的制备方法 (10)1.6微晶玻璃中的氧化钙(CaO)的概述 (12)1.6.1氧化钙(CaO)的结构 (12)1.6.2氧化钙(CaO)的性能特点 (12)1.6.3氧化钙(CaO)的应用 (12)1.7微晶玻璃的热处理制度的概述 (13)1.7.1一次烧结法概述 (13)1.7.2一次烧结法与传统方法比较 (13)1.8选题依据及研究内容 (14)1.8.1选题依据 (14)1.8.2研究内容 (14)第二章试验原材料与方案设计 (16)2.1实验原材料 (16)2.2实验设备 (19)2.3实验理论依据 (20)2.4实验流程 (20)2.5试验方案设计及微晶玻璃的制备 (21)2.5.1微晶玻璃的化学组成设计 (21)2.5.2备料 (23)2.5.3基础玻璃熔制 (24)2.5.4差热分析 (24)2.5.6微晶玻璃的制备 (28)2.6尾矿微晶玻璃性能测试 (28)2.6.1尾矿微晶玻璃起始烧结温度和起始析晶温度的测定 (28)2.6.2微晶玻璃物理性能测试 (29)2.6.2微晶玻璃化学性能测试 (30)2.6.3X射线衍射分析 (30)2.6.4显微形貌分析 (30)第三章试验结果与分析 (32)3.1氧化钙的不同掺量对微晶玻璃析晶的影响 (32)3.1.1氧化钙的掺量对微晶玻璃起始烧结温度和起始析晶温度的影响 (33)3.1.2氧化钙的掺量对微晶玻璃核化、晶化温度的影响 (35)3.1.3氧化钙的掺量对微晶玻璃主晶相和析晶率的影响 (37)3.2氧化钙掺量对微晶玻璃物理化学性能的影响 (38)3.2.1氧化钙的掺量对微晶玻璃表观密度的影响 (38)3.2.2氧化钙的掺量对微晶玻璃耐酸性的影响 (39)3.2.3氧化钙的掺量对微晶玻璃微观形貌结构的影响 (39)第四章技术经济分析 (42)4.1技术分析 (42)4.2经济分析 (43)第五章结论与展望 (44)5.1结论 (44)5.2展望 (44)参考文献 (46)致谢 (49)附录一 (50)附录二 (56)摘要本文以铜尾矿为主要原料，石灰石、白云石、纯碱、砂岩以及分析纯Al2O3为校正原料，CaF2为助熔剂，TiO2和Cr2O3为晶核剂，采用一次烧结法制备尾矿微晶玻璃，通过9组平行实验设计，研究了基础玻璃中氧化钙的含量变化对微晶玻璃主晶相组成、析晶温度和微观形貌等析晶性能以及表观密度、耐酸性等理化性能的影响。

试析Al2O3对电子玻璃高温黏度及析晶性能的影响

试析 Al2O3对电子玻璃高温黏度及析晶性能的影响[摘要]电子玻璃产业近几年发展速度较快，为更好地开展电子玻璃产品的生产工作，就务必要把握电子玻璃的高温黏度与其析晶性能，故本文主要围绕着Al2O3对于电子玻璃的高温黏度与其析晶性能所产生影响开展深入的研究和探讨，仅供参考。

[关键词]电子玻璃；Al2O3；析晶性能；高温黏度；影响；前言电子玻璃实际生产过程，Al2O3不同含量往往会对其高温黏度与其析晶性能产生影响，为保证更好地生产电子玻璃产品，就务必要全面了解及把握Al2O3不同含量情况下对电子玻璃自身高温黏度与其析晶性能产生影响。

因此，积极开展Al2O3对于电子玻璃的高温黏度与其析晶性能所产生影响的实验分析，有着一定的现实意义和价值。

1.关于电子玻璃的概述电子玻璃，通常指的是厚度为0.1~2mm超薄类型的浮法玻璃，可应用至电子、光电子、微电子等领域当中高新科技类型产品，可用于集成电路、磁光、声光、热电、光电等功能类型元器件制作的一种玻璃材料。

电子玻璃处于成型过程，玻璃液黏度及其析晶性能属于电子玻璃自身能否实现稳定成板的重要基础，玻璃液处于砖尖部位黏度和析晶黏度若呈较大差异，则成型过程便相对稳定[1]。

1.影响分析2.1实验部分玻璃熔体确保充满于共轴旋转体和坩埚之间，对旋转体及坩埚施加不同角速度，坩埚与旋转体便因电子玻璃熔体粘滞阻力，促使扭力矩产生。

此次实验选定旋转式黏度计，直接测定扭力矩及角速度，经设备软件实施自动计算，获取电子玻璃处于1200~1 570 ℃温度下黏度，此温度范围之外黏度便需借助公式拟合计算才可获取[2]。

玻璃黏度和温度关联性大，伴随温度持续升高，电子玻璃自身黏度下降，电子玻璃液实际高温黏度及温度需满足如下Fulcher列式：h=K*（M/w），在该列式当中，w代表角速度，M代表扭力矩，K代表设备常数；此次实验实行梯温炉方法，把0.6~2 mm粒径无缺陷的电子玻璃颗粒放置于特定温度梯度实施24h保温，致使晶相与玻璃相可达热平衡性，迅速取出予以冷却，借助光学显微镜对初生晶体的析出位置予以判断，把电子玻璃析晶温度上限确定下来，把所测试析晶温度上限带入上述列式当中，电子玻璃实际析晶黏度便可算出。

CaO对MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃结构与性能的影响

CaO对MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃结构与性能的影响殷哲一;张雪峰;邓磊波【期刊名称】《人工晶体学报》【年(卷),期】2017(46)11【摘要】以化学纯试剂为原料,采用熔融法制备MgO-Al_2O_3-SiO_2(MAS)系微晶玻璃。

利用DSC、XRD、SEM等及理化性能测试手段研究了不同CaO含量对微晶玻璃析晶行为、物相组成、显微结构及理化性能的影响。

结果表明:一定含量的CaO可以降低析晶活化能,促进玻璃析晶;随CaO含量的增加,微晶玻璃主晶相由假蓝宝石向ɑ-堇青石转变,晶体形貌由棒状晶转变为枝状晶,晶粒尺寸呈先减后增的趋势;当CaO含量为3wt%时微晶玻璃热膨胀系数和相对介电常数(εr)达到最低,分别为3.89×10^(-6) ℃-1和10.09(1 MHz);当不外添CaO时微晶玻璃Vickers硬度达到最大,为10.52 GPa。

【总页数】8页(P2107-2114)【关键词】CaO;ɑ-堇青石;热膨胀系数;介电性能【作者】殷哲一;张雪峰;邓磊波【作者单位】内蒙古科技大学理学院;内蒙古科技大学内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TQ173【相关文献】1.晶化温度对飞灰/废屏玻璃协同制备CaO-Al2O3-MgO-SiO2系微晶玻璃析晶及性能的影响 [J], 李保庆;郭艳平;方红生;党海峰;黄玲;梁展星;王文祥2.CaO掺杂对镁铝硅系微晶玻璃结构与性能的影响 [J], 夏奇;王志勇;李波3.TiO2对R2O-CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃显微结构及性能的影响 [J], 于渊洁;黄永前;彭杰4.CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃复合晶核剂的优化及其对结构与性能的影响 [J], 张雪峰;魏海燕;欧阳顺利;贾晓林;赵鸣;夏经天5.CaO对CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃析晶和性能的影响 [J], 史培阳;姜茂发;刘承军;王德永;朱明伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。