烧成温度对反应析晶法制备可加工氟闪石玻璃陶瓷的影响

将氟云母晶体粉末与普通窗玻璃粉末直接混合后烧结制备出可加工氟闪石玻璃陶瓷,与传统的玻璃陶瓷制备工艺不同的是:氟闪石晶体不是从母相玻璃中直接析出,而是通过氟云母和玻璃间的反应析出.用X射线衍射、扫描电镜分析了氟闪石的反应析晶和玻璃陶瓷的组织,研究了烧成温度对玻璃陶瓷密度、可加工性和抗压强度的影响.结果表明:随着烧成温度的提高,氟闪石反应析晶速度加快,玻璃陶瓷加工性得到改善,但密度和强度下降.900℃烧结2h制备的玻璃陶瓷具有良好的可加工性和较高的强度.     

反应析晶烧结法制备可加工氟闪石玻璃陶瓷致密化研究

采用两种加热方式对氟云母晶体和普通钠钙玻璃混合粉末进行烧结,用扫描电镜观察烧结过程中玻璃陶瓷的组织演变,结合样品收缩率和密度的变化,研究了玻璃陶瓷的致密化行为.研究结果表明,致密化是通过玻璃的粘性流动实现的,氟云母加入对玻璃粘性流动有阻碍,降低了烧结驱动力.加热至850 ℃,氟云母与玻璃发生反应析晶形成氟闪石,对致密化影响很大.反应析晶发生前,玻璃陶瓷的密度随温度升高和等温时间延长而提高;反应析晶发生后,逐渐形成密集的相互交织的氟闪石晶体骨架对玻璃粘性流动产生严重阻碍,玻璃陶瓷的密度随温度升高略有下降.     

氟闪石玻璃陶瓷的研究进展

氟闪石玻璃陶瓷具有高强度、高韧性、耐腐蚀、良好的生物活性和可加工性等优异的性能,现已发展成为一种重要的生物材料.本文综述了该材料自问世以来国内外在组成、制备工艺、析晶机理、性能和应用等方面的研究进展,展望了今后的研究重点以及其在工业生产领域的应用前景.     

可加工氟云母玻璃陶瓷研究进展

可加工氟云母玻璃陶瓷是一种新型的结构材料,可用普通的金属刀具进行机械加工,自问世以来一直是陶瓷材料领域的一个研究热点.传统的可加工氟云母玻璃陶瓷中的主晶相是氟金云母和四硅氟云母,近年来又开发出钡云母、钙云母、锂云母和复相氟云母等新型的氟云母玻璃陶瓷,本文综述了近年来国内外在这方面的研究进展.     

云母微晶玻璃析晶动力学的研究

采用差热分析的方法，对ＴｉＯ２作为晶核剂的氟金云母生晶玻璃的析晶动力学参数进行了测定。结果表明：ＴｉＯ２使原始玻璃在晶化过程中产生了先析相钛酸镁，降低了氟金云母相的析晶活化能；氟金云母晶体以二维片层状方式生长，其生长过程受界面过程控制。     

氟化钙对钠钙玻璃反应析晶制备玻璃陶瓷性能的影响

用X射线衍射、Fourier变换红外光谱、扫描电子显微镜研究了不同氟化钙加入量的钠钙玻璃粉末在烧结过程中的反应析晶。结果表明:未加入氟化钙时,以钙铝黄长石作为析晶促进剂,在850℃反应析晶生成硅灰石玻璃陶瓷;当析晶促进剂含量低于15%(质量分数,下同)时,添加6%氟化钙在850℃反应析晶生成枪晶石玻璃陶瓷。随氟化钙添加量增加,制备的枪晶石玻璃陶瓷气孔率逐渐增大,体积密度减小,抗弯强度降低。当氟化钙添加量为6%时,制得的枪晶石玻璃陶瓷抗弯强度达到68MPa。     

反应析晶烧结法制备透辉石-钠长石玻璃陶瓷

以滑石、高岭土和化学试剂合成了两种析晶促进剂,加入到废玻璃粉末中烧结制备成透辉石-钠长石玻璃陶瓷。研究了析晶促进剂的组成和加入量对玻璃陶瓷析晶和性能的影响。结果表明,在烧结过程中,析晶促进剂和玻璃发生反应,析出透辉石和钠长石。析晶促进剂的组成和加入量对反应析晶有一定影响,随析晶促进剂加入量的增加,玻璃陶瓷密度和强度先增后降,存在一最佳加入量,这时烧结的玻璃陶瓷有较高的密度和强度。     

透辉石玻璃陶瓷的制备及其析晶特性研究

以废玻璃粉为原料,采用反应析晶烧结法制备了透辉石玻璃陶瓷。采用差热分析、X射线衍射分析、扫描电镜、能谱、高分辨透射电镜等方法研究了顽辉石-堇青石粉和废玻璃粉混合样品等温烧结过程中顽辉石-堇青石向透辉石转变的演变过程。结果表明:顽辉石-堇青石与玻璃粉在815°C下即可发生反应析晶;900°C保温2 h可获得透辉石为主晶相的玻璃陶瓷。在保温过程中,顽辉石的Mg~(2+)和O~(2-)向玻璃中扩散,玻璃中的Si~(4+)和Ca~(2+)向顽辉石中移动,使顽辉石晶体在b轴方向交替排列的两条链沿c轴方向断开,转变成单链,由Mg~(2+)和Ca~(2+)连接生成透辉石。保温0 h时,由于堇青石[MgO_6]八面体膨胀较小,玻璃中的Si~(4+)、Ca~(2+)、Na~+向堇青石中移动,反应析晶生成钠长石与透辉石;当保温时间延长至2 h时,堇青石[MgO_6]八面体骨架进一步扭曲,生成主晶相为透辉石的玻璃陶瓷。     

反应析晶烧结法制备硅灰石玻璃陶瓷

本文提出了一种直接利用废玻璃制备硅灰石玻璃陶瓷的新工艺:反应析晶烧结法。将高岭土和碳酸钙为主要原料合成的析晶促进剂加入到废玻璃粉末中烧结,通过两者间的反应析出硅灰石。研究了析晶促进剂含量和烧结温度对硅灰石玻璃陶瓷的组织、烧结和性能的影响,结果表明:随着析晶促进剂含量的增加,玻璃陶瓷的体密度和开孔隙率增加,强度先增后降。提高烧结温度促进反应析晶,并导致玻璃陶瓷的体密度、开孔隙率和强度降低。析晶促进剂含量为15%,烧结温度为850℃时,制得的硅灰石玻璃陶瓷的力学性能最佳。     

钙云母可切削微晶玻璃的非等温晶化过程研究

云母基可切削微晶玻璃的应用由于材料强度低而受到限制，钙云母为主相的微晶玻璃强度较高。本文研究了钙云母在CaO—MgO-Al2O3-SiO2-F系玻璃基体中的生长过程。随着温度的升高，板条形钙云母晶体的直径和长径比升高；根据晶体生长动力学分析，钙云母的生长受界面过程控制。掺杂的ZrO2为云母晶体的成核提高戍核位，受氧化锆在玻璃基质中的溶解度影响。其晶粒尺寸不随温度的升高而改变。     

氟含量和热处理对CAS系微晶玻璃析晶及性能的影响

利用DSC、XRD等现代检测手段研究了氟含量和热处理工艺对CAS系微晶玻璃析晶行为的影响,并讨论了微晶玻璃的力学性能和真密度的变化情况。结果表明:当氟含量为4%时,微晶玻璃的主晶相为透辉石;随着晶化温度的逐渐升高,晶体含量增多,在870℃晶化时晶体含量可达到90.01%,抗折强度可达到197.2MPa,真密度最大为3.11g/cm3。     

TiO2对堇青石玻璃陶瓷析晶性能的影响

以堇青石玻璃陶瓷为研究对象,通过DTA、XRD等先进测试技术对微晶玻璃析晶动力学进行了研究。通过对玻璃的稳定性参数△T、Kg1、析晶活化能E和晶体生长指数n值的分析研究了其析晶机理。实验结果表明:TiO2的加入能显著降低本系统玻璃的稳定性,降低系统的析晶活化能和析晶温度;晶体生长指数n=2,体系属于整体析晶;TiO2可改变系统的初晶相类型从而影响析晶动力学。     

析晶促进剂对微晶玻璃性能的影响

利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究析晶促进剂对微晶玻璃材料收缩率、密度、烧结率和力学性能的影响。结果表明：在添加CaF2的基础上再分别添加白榴石和堇青石,当烧结温度相同时,添加白榴石的样品烧结率和密度较大,抗压强度和抗弯强度比较高。综合比较各样品密度、抗压强度和抗弯强度,以CaF2＋10%白榴石＋玻璃粉样品的性能最好,密度较大,抗压强度和抗弯强度最高。     

MgO-Al2O3-SiO2系高强度微晶玻璃的晶化行为与力学性能

通过DTA，XRD，SEM等技术，对以TiO2作为晶核利的堇青石基微晶玻璃的晶化过程和力学性能进行了研究。对晶化过程中晶体类型、热处理工艺与力学性能之间的关系作了讨论。结果表明：随温度升高，玻璃中依次析出镁铝钛酸盐、β-石英固溶体、假蓝宝石、尖晶石、α-堇青石、α-石英、方石英、顽辉石等晶体。材料力学性能取决于热处理工艺，经850℃，2h和1200℃，2h处理后，所制备的玻璃具有良好的力学性能，其弯曲强度可稳定在340MPa以上。     

电子束辐照对BaO-SrO-TiO2-SiO2玻璃析晶性能的影响

采用电子束对BaO-SrO-TiO2-SiO2(BSTS)多元玻璃系统进行辐照，研究电子束辐照对BSTS玻璃析晶性能造成的影响。采用恒温析晶工艺制得微晶玻璃，利用差热分析、X射线粉末和面衍射分析，对辐照前后BSTS系统基础玻璃的析晶性能以及微晶玻璃的析晶程度进行研究。差热分析结果表明：BSTS基础玻璃经过900kGy电子束辐照后，析晶温度由876℃降到856℃。X射线衍射分析证实辐照前后，玻璃热处理析出的晶体类型相同，且在同样的析晶温度下，辐照后的玻璃更容易析晶。     

钙铁硅铁磁体微晶玻璃晶化与核化的研究

铁磁体微晶玻璃是用于温热治疗肿瘤的一种热种子材料,使用XRD,DTA,SEM－EPMA,Moessbauer和VSM对添加了少量改善生物活性的P2O5和B2O3或Na2O的钙铁硅微晶玻璃在还原气氛下热处理的核化与晶化特性进行了研究。钙铁硅玻璃在还原气氛下热处理后其主要晶相是磁铁矿和硅灰石及少量赤铁矿。随着玻璃化学组成和热处理条件的不同,微晶玻璃中也会出现少量钙铁辉石,钙铁橄榄石等其它晶相。由于玻璃中存在很大的分相倾向,钙铁硅微晶玻璃中磁铁矿的核化是在成形冷却过程中完成的,核化速度很快。硅灰石的核化速度较慢,在重新加热进行热处理的过程中完成,添加少量P2O5和B2O3的钙铁硅玻璃的成核机理以整体成核为主,而添加少量P2O5和Na2O的钙铁硅玻璃以表面成核为主。经过1000℃,2h热处理的钙铁硅微晶玻璃中椭球形磁铁矿晶粒大小约250nm,硅灰石晶粒大小约150nm。所得微晶玻璃具有温热治疗所需的磁性和磁滞生热能力。