冷却工艺对CaO_Al_2O_3_SiO_2系微晶玻璃强度及热膨胀性能的影响

第29卷第2期2006年4月山东陶瓷SHANDONGCERAMICSVol.29No.2Apr.2006·科学实验·文章编号:1005-0639(2006)02-0006-04冷却工艺对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃强度及热膨胀性能的影响王文举,周竹发(苏州大学材料工程学院,苏州　215021)摘　要　将某一固定组成的CaO-Al2O3-SiO2系玻璃烧结到一定温度后,采用不同的冷却工艺得到若干试样。通过X衍射分析、抗折强度和热膨胀系数的测定,研究了冷却温度制度对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃强度及热膨胀性能的影响。研究发现随着微晶玻璃的起始冷却温度逐渐升高,试样的抗折强度逐渐提高,热膨胀系数逐渐减小。关键词　冷却工艺;微晶玻璃;抗折强度;热膨胀中图分类号:TQ171.73+3文献识标码:A　　微晶玻璃是近年发展起来的一种新型材料,属于晶相和玻璃相的复合材料,玻璃相与结晶相相互咬合,互相渗透,具有一些特殊的优良性能,而CaO-Al2O3-SiO2系统又是微晶玻璃中的一个重要品种[1]。微晶玻璃的性质主要由析出晶体的种类、晶粒的大小、晶相的多少以及残余玻璃相的种类及数量所决定,而这些因素又取决于玻璃的组成及热处理制度。玻璃相和结晶相的结构、性质决定了微晶玻璃的性能。在组成确定后,为了获得高性能的微晶玻璃,得到合乎要求的微观组织结构,必须精确的控制析晶的多少、大小[2～8],尤其是微晶玻璃作为一种新材料,对于抗折强度和热膨胀性能方面要求很高,如何通过控制工艺过程制备出性能优异的微晶玻璃成为研究的一个热点。目前对此系统玻璃的成分和烧结方面研究很多[9～12],而对冷却工艺方面研究却很少。本文通过对同一组分微晶玻璃烧结后采取不同的冷却工艺制得试样,分析对比冷却工艺对微晶玻璃抗折强度及热膨胀性能的影响。1实验过程1.1微晶玻璃试样的制备采用化学纯原料,组成配方列于表1。按配比准确称取各种原料(每种原料经预先粉碎),放入研钵中混合均匀,将混合料盛于刚玉坩埚中,在电炉中加热到1450℃左右保温2h,取出水淬得到大小不均的玻璃颗粒,清洗后放进烘箱中烘干,筛取12～20目的玻璃颗粒。取40g玻璃颗粒装入瓷舟,在加热炉进行烧结晶化处理。升温速率为5℃/min。温度升到1120℃保温2h,然后按下列条件分别进行退火冷却:A组:1120℃取出,室温(25℃)冷却;B组:1