CaO—MgO—Al2O3—SiO2—F系可切削微晶玻璃的晶化机理研究

在CaO-MgO-Al2O3-SiO2-F系可切削微晶玻璃体系中，本研究分析了K2O和ZrO2c对玻璃析晶和显微结构的影响，探讨了晶化机理。K^ 促使云母相的生成和球晶的形成，晶化过程中，云母和顽辉石互为外延生长，使球晶中条状晶解离为片状晶。ZrO2与F^-一起促使玻璃晶化后形成棒状云母晶粒，并具有晶粒长径比大、相互交换的显微结构。     

ZrO2在云母微晶玻璃中的作用

基于SiO2-MgO-Al2O3三元玻璃系统,通过添加一定量的K2O、B2O3、MgF2、CaO等成分,可得到能析出大量云母晶体、切削性能极佳的云母微晶玻璃;在这种云母微晶玻璃中加入适量的ZrO2,运用XRD、SEM及EDAX手段进行了ZrO2对云母析晶性能及显微组织的影响.结果表明,ZrO2-云母复相微晶玻璃中的ZrO2,不但可以促进分相,而且能细化云母晶粒;在CaO稳定的作用下,能够析出较多的t-ZrO2,为进一步得到高强度高韧性的云母微晶玻璃奠定了组织上的基础.     

添加氧化物对Ba2TiSi2O8极性玻璃陶瓷析晶性能的影响

采用恒温场晶粒定向晶化工艺制备了Ba2TiSi2O8极性玻璃陶瓷，在组成1．2BaO—1．0TiO2—2．6SiO2的基础玻璃中，分别加入0．2CaO和0．1ZrO2，研究了添加不同的氧化物对Ba2TiSi2O8极性玻璃陶瓷析晶性能的影响。实验结果表明，加入CaO和ZrO2都会影响主晶相的析出过程，特别是加入ZrO2造成玻璃陶瓷中产生BaZrSi3O9第二相。此外，压电性能测试显示，加入0．2CaO有利于BTS晶体的定向析晶；加入ZrO2不利于BTS晶体的定向析晶。     

纳米ZrO2与微米Al2O3复合陶瓷的断裂模式

研究了两种微米Al2O3与纳米ZrO2复合陶瓷的裂纹扩展过程与显微结构的关系.结果表明,Al2O3晶粒内部形成纳米级或亚微米级ZrO2颗粒,是复合陶瓷的断裂模式从沿晶断裂向穿晶断裂转化的主因.ZrO2含量较低有利于Al2O3晶界迁移包裹纳米ZrO2形成内晶结构;而ZrO2含量较高使主晶相长大受到抑止,不利于形成内晶结构,趋向于沿晶断裂.裂纹穿晶扩展需要的驱动力比沿晶断裂大,故裂纹扩展阻力曲线的上升趋势更加显著.裂纹穿晶扩展路径主要取决于内晶颗粒产生的弹性应力场的性质.     

ZrO2对低温烧结 BaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶和晶型转变的影响

用烧结法制备了化学计量比和高Ba含量的两组BaO-Al2O3-SiO2(BAS)系微晶玻璃,采用差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射分析(XRD)等手段研究了ZrO2对BAS系微晶玻璃中六方钡长石析晶和六方钡长石向单斜钡长石晶型转变的影响.研究表明,两组BAS系玻璃的烧结温度低于850℃,晶化温度低于900℃.六方钡长石的析出为整体析晶.不加形核剂晶型转变为整体析晶;添加ZrO2晶型转变为表面析晶.提高Ba含量或添加ZrO2促进六方钡长石的析出和晶粒细化.化学计量比的BAS系微晶玻璃中添加ZrO2明显促进晶型转变.高Ba含量的BAS系微晶玻璃中添加ZrO2表现为抑制晶型转变,850℃保温100h不发生转变.     

MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃的IR、DTA和XRD研究

利用红外光谱、差热分析、X射线粉末衍射、电子显微镜等手段研究了含有TiO2和ZrO2的堇青石微晶玻璃的分相，成核与析晶过程，热处理过程中玻璃首先发生分相，富含钛离子的一相呈现点滴状，均匀分散于玻璃基体中，随后玻璃中析出大量微小的镁铝钛酸盐晶粒，并保持与玻璃分相类似的显微结构形貌，在玻璃析晶过程中钛离子逐渐向六配位状态转化，表明玻璃中钛离子参与形成晶相，玻璃相中钛离子含量逐渐减少。     

B_2O_3掺杂Li_2O-Al_2O_3-SiO_2低膨胀透明微晶玻璃的制备及性能表征

为了降低微晶玻璃的熔化温度、改善玻璃的化学稳定性、机械性能和玻璃的熔化质量,在Li2O-Al2O3-SiO2三元玻璃系统中加入5%的B2O3。但加入氧化硼容易产生玻璃分相,生成的主晶相β-石英固溶体就会减少,引起透光性下降。作者以TiO2、ZrO2作为复合晶核剂,通过改变成核温度、成核时间、晶化温度、晶化时间,控制晶体颗粒度大小,制备出了晶粒较小、主晶相为β-石英固溶体的低膨胀透明微晶玻璃,其透过率大于80%,膨胀系数为2.0×10-6/K-1。采用差热分析仪分析了晶化前后玻璃的放热情况,用X射线衍射仪分析了微晶玻璃的主晶相为β-石英固溶体,采用SEM分析了透明微晶玻璃和半透明微晶玻璃的晶体结构。     

晶化温度对齿科用微晶玻璃物理性能的影响

根据齿科CAD／CAM加工用修复材料的要求,采用K2O－MgO-MgF2-SiO2微晶玻璃系统,通过差热分析（DTA）、X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）观测及物理性能测试,研究了3种不同晶化温度对四硅氟云母微晶玻璃的晶化特性、微观结构及物理性能的影响。研究结果表明,随着晶化温度的逐步升高,四硅氟云母晶粒和径厚比逐步增大,抗弯强度和断裂韧性亦逐渐增高,维氏硬度和脆性指数随温度升高而降低;而提高晶化温度对密度无明显影响。     

CaO-MgO-Al2O3-SiO2-F系统微晶玻璃的析晶行为和力学性能

以CaO-MgO-Al2O3-SiO2-F系统微品玻璃为基础,通过调整基础玻璃成分和热处理工艺得到了主晶相为透辉石并含有氟金云母相的微晶玻璃.采用XRD和SEM等测试手段分析了析晶行为和显微组织形貌,并研究了力学性能与显微结构之间的关系.结果表明:CaF2的加入促进了体系的整体析晶并成为其他晶相的异质形核中心;试样的力学性能与显微组织有很大的关系,当试样在800℃热处理2h后,晶粒细小结构致密,具有较高的抗弯强度和断裂韧性.     

K_2O-MgO-MgF_2-SiO_2系统固相反应与玻璃析晶相变反应的比较

K_2O-MgO-MgF_2-SiO_2系统与云母型微晶玻璃的化学组成密切相关。作者采用显微结构的研究方法,研究了该系统在不同反应条件下固相反应和玻璃析晶相变反应的历程;根据 X-射线衍射分析结果和玻璃晶化过程中物相的形貌变化,比较了两个反应过程的差异。值得指出,虽然该系统固相反应与玻璃析晶相变反应的过渡相的种类和含量不同,但它们的最终反应产物都是含氟四硅酸云母。     

Role of MgF2 on properties of glass–ceramics

Formation of machinable glass–ceramic in the system MgO–SiO₂–Al₂O₃–K₂O–B₂O₃–F with and without addition of MgF₂ has been investigated. Crystallization of glass sample was done by controlled thermal heat treatment at nucleation and crystallization temperatures. The results showed that MgF₂ in high concentration had a synergistic effect and enhanced the formation of interlocked mica crystals. Non-isothermal DTA experiments showed that the crystallization activation energies of base glasses were changed in the range of 235–405 kJ/mol, while the crystallization activation energies of samples with addition of MgF₂ were changed in the range of 548–752 kJ/mol.     

云母微晶玻璃等温转变动力学的研究

本文对以TiO₂为晶核剂的云母微晶玻璃等温析品转变进行了研究,发现玻璃的差热分析（DTA）曲线上出现了两个析晶放热峰,X光衍射分析（XRD）表明,在这两个析晶峰温度下从玻璃中分别析出了钛酸镁（MgTi₂O₅）和云母（KMg₃AlSi₃O₁₀F₂）晶体.用差热分析测定了玻璃等温析晶活化能和晶体的生长指数．玻璃析出钛酸镁和云母的活化能分别为242kJ／mol和265kJ／mol．云母晶体以二维方式生长,生长过程受界面过程控制.     

低熔可切削生物活性微晶玻璃的研究

选择一种出SiO₂-MgO-Al₂O₃-K₂O-CaO-P₂O₅-F基础玻璃体系,并添加不同量的ZnO,制备出性能良好的可切削生物微晶玻璃.结果表明,由于ZnO的添加,可使母玻璃的熔化温度由1450℃降至1300℃,可切削生物活性微晶玻璃的母玻璃能够在较低的温度熔化制备.母玻璃晶化后析出相主要为云母相和氟磷灰石相;各种晶相的组合形貌为花瓣形态,其断口呈现穿晶断裂的特征,并有晶体拔出,使材料具备了较高的强度;由于析出了较多的云母相,该微晶玻璃兼具良好的可切削性能.     

Effect of TiO<Subscript>2</Subscript> addition on crystallization and machinability of potassium mica and fluorapatite glass ceramics

In this study, the effect of TiO₂ addition as a nucleating agent on the crystallization and machinability of potassium mica and fluorapatite base glass ceramics were investigated. Glass compositions were prepared and casted at predetermined temperatures. Differential thermal analysis and XRD methods were applied to characterize phase precipitation sequence and identification of phases. Disc and cylindrical shaped samples were prepared to determine microstructural and mechanical properties in terms of microhardness and machinability. FEG-SEM was used to characterize variation of microstructural constituents depending on the amount of nucleating agent. The results indicate that optimum microstructure and machinability can be obtained in machinable glass-ceramic by the addition of 1 wt% TiO₂ for the composition having 3:7 weight ratio of fluorapatite to potassium mica.     

球晶材料的TEM—EDAX剖析

观察了R₂O－RO－Al₂O₃-SiO₂系某一整体析出球晶的微晶玻璃中球晶的生长过程．获得随着晶化时间的增加或晶化温度升高,球晶直径增大;但球晶数目保持不变．发现了核化温度与球晶直径关系呈抛物线型．以TEM－EDAX剖析了球晶的雏型内部和近邻玻璃基体的显微结构及其演变．清楚地揭示了球晶生长过程中所发生的组成变化．     

SiO2-Al2O3-MgO-K2O-(F,Cr2O3)玻璃陶瓷的析晶

为了研究形核剂氟化物、氧化铬及其复合作用对SiO2-Al2O3-MgO-K2O系玻璃陶瓷形核和析晶的影响,采用高温熔融法制备了不同氟化物和氧化铬含量的基础玻璃,并对该基础玻璃进行了差热分析、显微分析和X射线衍射分析.结果表明:在所研究的玻璃体系中,氟化物或氧化铬的加入,都不同程度地削弱了玻璃体的结构,降低了玻璃的转变温度;当基础玻璃只含有氟化物时,玻璃在表面析出云母晶体,内部发生分相现象,而玻璃中仅含有氧化铬时,玻璃中发生整体析晶;没有氟化物的存在,不能析出云母晶体;当同时加入两种元素的物质后,对玻璃体析晶的影响不是简单的加合,复合的作用更为突出,进一步降低了玻璃的转变温度和析晶温度,整体均匀析出云母晶体.     

Thermo dynamic Assessment and Microstructure of the ZrO_2-CeO_2-Al_2O_3 System

The ZrO2-CeO2-AI2O3 system has been assessed with the CALPHAD (Calculation of Phase Diagrams) technique using the PARROT procedure. The experimental information on the ZrO2-AI2O3, AI2O3-CeO2 systems as well as the isothermal sections of the ternary system at 1673 K and 1873 K is well reproduced. According to the assessed isothermal section at 1723 K, no alumina dissolves into the tetragonal zirconia phase. Specimens with different alumina content are fabricated from commercial 12 mol pct CeO2-stabilized ZrO2 powder (12Ce-ZrO2). The thermodynamic properties are consistent with the observed microstructure, which present a combination of tetragonal phase and alumina grains.