玻璃巖相分析ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-04 06:01本頁(yè)面
【正文】 微晶玻璃的性能 微晶玻璃是一種以普通玻璃組分為基礎(chǔ)， 加入晶核形成劑和微晶化催化劑，熔融冷卻 并在一定的溫度下經(jīng)過(guò)熱處理后具有微晶體 和均勻玻璃相的復(fù)合材料。 它有許多特殊的性能：質(zhì)地致密、無(wú)氣孔、不透水、不透氣、機(jī)械強(qiáng)度比一般的玻璃、陶瓷甚至金屬材料都高的多，抗沖擊強(qiáng)度為普通玻璃兩倍左右，抗壓強(qiáng)度可達(dá)普通壓延玻璃的八倍，強(qiáng)度也很高。 具有突出的耐磨性能，可高于高碳鋼、花崗巖，接近于淬火工具鋼的硬度，化學(xué)穩(wěn)定性、電性能均優(yōu)于普通玻璃，膨脹系數(shù)可從負(fù)值到接近于鋼、銅等金屬材料的正值，耐溫度劇變。 可以做餐具、管道、臺(tái)面、及電視顯像管、電子顯微鏡、原子反應(yīng)堆等設(shè)備中的部件，并可做牙齒、股關(guān)節(jié)等骨頭代用品。從軍工、電子工業(yè)、光學(xué)工業(yè)、儀器儀表、化工建材到日常生活，人們?cè)趶V泛地應(yīng)用著微晶玻璃。 二 . 微晶玻璃的分類及主要晶相 1. 分類： 微晶玻璃有上千種之多，分類方法也有多種。 按所用原料分為技術(shù)和礦渣微晶玻璃；按微晶化的熱處理方法分為光敏和熱敏微晶玻璃；按光學(xué)性質(zhì)分為透明和不透明微晶玻璃 。 按性能分為耐高溫、耐熱沖級(jí)、高強(qiáng)度、高硬度、耐腐蝕、易化學(xué)蝕刻、低膨脹、低介電損耗、強(qiáng)介電損耗等各種微晶玻璃； 按所含氧化物特點(diǎn)分為含 Li2O、 Na2O、MgO、 B2O BaO、 PbO、無(wú)堿、無(wú)硅等微晶玻璃；按基礎(chǔ)玻璃組分可分為硅酸鹽、鋁硅酸鹽、硼硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽五大類微晶玻璃。 ① Li2O－ Al2O3－ SiO2系統(tǒng)微晶玻璃： 是該系統(tǒng)玻璃經(jīng)紫外線光照及熱處理后的微晶玻璃，稱光敏微晶玻璃。它以金、銀、銅和溴化銀為晶核劑，含晶核劑的母體（基礎(chǔ)）玻璃經(jīng)光照后再進(jìn)行熱處理，曝光部分即產(chǎn)生核化與晶化。 其主要晶相與熱處理溫度和母體組分有關(guān)，通常若 Al2O3含量高，主晶相是 β 鋰輝石（ Li2OAl 2O34SiO 2）及 β 鋰輝石與SiO2的固溶體，若 SiO2偏高則析出二硅酸鋰（ Li2O2SiO 2）和石英，若 LiO2偏高則主晶相為偏硅酸鋰（ Li2OSiO 2）。熱處理溫度變，上述主晶相還會(huì)轉(zhuǎn)變。 ② Li2O－ ZnO－ SiO2系統(tǒng)微晶玻璃： 是該系統(tǒng)玻璃直接進(jìn)行熱處理獲得微晶玻璃，屬熱敏微晶玻璃。它的晶核劑 P2O5，其主晶相為二硅酸鋰。 ③ SiO2－ Al2O3－ Li2O－ MgO－ K2O－ F系統(tǒng)微晶玻璃： 其晶核劑除組分中的 F以外，還常用 ZrO TiO2或 P2O5。該系統(tǒng)玻璃經(jīng)熱處理后成微晶玻璃，其主晶相有鋰云母 K（ Li， Mg， Al） [AlSi3O10] F2和 β 鋰輝石。 常用微晶玻璃及其所用晶核劑，主晶相見(jiàn)下頁(yè)表。 三 . 微晶玻璃的巖相分析 微晶玻璃是由結(jié)晶相和玻璃相組成的，結(jié)晶相是多晶結(jié)構(gòu)，晶體細(xì)小，一般小于 m，所以對(duì)微晶玻璃的巖相分析，需借助于電子顯微鏡。 1. Li2OAl2O3SiO2系統(tǒng)微晶玻璃的巖相分析： 如圖 868： 520℃ 熱處理一小時(shí)，玻璃中即生成 26~53 nm 左右細(xì)分散的介穩(wěn)相偏硅酸鋰晶核。 570℃ 處理一小時(shí)，偏硅酸鋰長(zhǎng)大成橢圓形甚至柱狀微晶，偶見(jiàn)二硅酸鋰柱狀微晶。 C. 在 725℃ 處理半小時(shí)，二硅酸鋰柱狀微晶大量生成，偏硅酸鋰晶體消失。 D. 在 820℃ 處理半小時(shí)，二硅酸鋰晶體長(zhǎng)大，具有片狀解理（平行延長(zhǎng)方向）。 二硅酸鋰晶體可顯著地提高該微晶玻璃的強(qiáng)度，但若晶體長(zhǎng)得太大反而要降低材料強(qiáng)度。這里所用晶核劑為 AgBr。若未經(jīng)紫外照射則無(wú)法形成晶核，熱處理后仍為玻璃相。 2. SiO2－ Al2O3－ Li2O－ MgO－ K2O－ F系統(tǒng)微晶玻璃巖相分析： 圖 354： 600℃ 熱處理 4小時(shí)，母體玻璃中已有液滴狀分散相（富鎂相），液滴尺寸 — μ m； 圖 355：出現(xiàn)比液滴稍大的棱角形初期結(jié)晶相鎂鋰云母晶體，是從液滴界面開始形成的（ 650176。 處理 ）； 圖 35圖 357： 700 ℃ 、 800 ℃ ，均為 ，可見(jiàn)初始云母繼續(xù)增多，殘余液滴相趨于粗化； 圖 358（ 5000倍）：云母晶體之外，有β 鋰輝石固溶體迅速形成（ 850℃ 處理 小時(shí)）； 圖 359： 980℃ 處理 ，溫度高，鋰輝石數(shù)量多，且晶體尺寸亦相應(yīng)增大； 圖 3510： 1050℃ 處理 ，鋰輝石晶體長(zhǎng)大，數(shù)量相對(duì)減少，隨之生長(zhǎng)成的是氟鋰云母固溶體。這是 Mg2+擴(kuò)散進(jìn)入液相同鋰輝石反應(yīng)的結(jié)果，反應(yīng)式為： 這一反應(yīng)在較寬溫度范圍內(nèi)進(jìn)行； 2103,2322])[,(4 2FOAl S iAlMgLiKS iOOAlOLi FKMg ?????? ???? ??? 存在同時(shí) 圖 3511（ 2500倍）：生成大量鋰云母且晶體長(zhǎng)大，但仍會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的 β 鋰輝石相保留下來(lái)。
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