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燒結(jié)法微晶玻璃的制備畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)

2025-06-22 00:16本頁(yè)面
  

【正文】 其分別在 1%(摩爾濃度)硫酸溶液和氫氧化鈉溶液中浸泡 24 小時(shí)后,在 100℃的烘箱中烘干,與腐蝕前的質(zhì)量比較,質(zhì)量變化輕微,可得出微晶玻璃有較好的耐化學(xué)侵蝕性能。 熱處理制度對(duì)微晶玻璃性能的影響在微晶玻璃的化學(xué)組成確定后,熱處理制度決定了晶化后玻璃的顯微結(jié)構(gòu)從而影響微晶玻璃的性能。在本實(shí)驗(yàn)中,保溫時(shí)間和升溫速率均相同,主要研究核化溫度和晶化溫度對(duì)微晶玻璃性能的影響。核化溫度如果過(guò)低,成核量少,晶化后易形成數(shù)量較少但體積較大的粗晶結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致機(jī)械性能的下降。核化溫度過(guò)高也不利,如 1 號(hào)試樣和 3 號(hào)試樣,其核化溫度有點(diǎn)偏高,部分的晶體長(zhǎng)大導(dǎo)致玻璃粘度增大而不利于顆粒之間的燒結(jié),也會(huì)影響試樣的機(jī)械性能。晶化溫度如果過(guò)低,會(huì)導(dǎo)致晶化不充分,晶化溫度過(guò)高(如 1 號(hào)試樣) ,會(huì)形成粗晶結(jié)構(gòu),使微晶玻璃致密度降低,從而影響機(jī)械性能。最佳的熱處理溫度應(yīng)該既有利于晶核的大量形成,又便于晶體一定程度的生長(zhǎng)。2 號(hào)試樣確定的熱處理溫度比較適宜。在此熱處理溫度制度下,隨著溫度的升高,晶核形成的速度和量增加,當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí)(大約靠近玻璃的軟化點(diǎn)時(shí)) ,晶核不再大量形成,晶核便開(kāi)始長(zhǎng)大。在體積一定的情況下,晶核數(shù)目越多,供單個(gè)晶體長(zhǎng)大的空間就越小,晶體的生長(zhǎng)將受到抑制,很難長(zhǎng)大,于是晶體被細(xì)化,得到細(xì)晶結(jié)構(gòu),且使玻璃盡可能晶化完全,并且生成的晶粒細(xì)小、分布均勻的交織排列,這樣就得到了具有良好性能的微晶玻璃。實(shí)驗(yàn)證明,2 號(hào)試樣微晶玻璃的抗折強(qiáng)度和顯微硬度都很高,其他性能也比較高。所以選擇合適的熱處理溫度對(duì)于微晶玻璃的制備是非常關(guān)鍵的。佳木斯大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)26 如何提高微晶玻璃的性能將本實(shí)驗(yàn)結(jié)果和查閱相關(guān)資料得到的大理石、花崗巖的性能進(jìn)行比較,如下表:表 36 微晶玻璃與天然石材性能的比較性能 微晶玻璃 大理石 花崗巖抗折強(qiáng)度/MPa 13~15 15~17顯微硬度/GPa ~ ~密度/(g/cm3) ~ ~吸水率 /% 耐酸性(1%H 2SO4,%) 耐堿性(1%NaOH,%) 由表 36 可知,微晶玻璃的抗折強(qiáng)度是天然石材的三倍多,耐化學(xué)侵蝕性是天然石材的幾十倍甚至上百倍,其顯微硬度及其他性能也比天然石材優(yōu)越,明顯得到提高。唯一不足之處就是吸水率提高的不多,這可能是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)所制得的微晶玻璃存在大量氣孔所致。從本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,如何降低氣孔率對(duì)提高微晶玻璃性能有重要意義。燒結(jié)法微晶玻璃裝飾板材是利用一定基礎(chǔ)組分、一定粒度的玻璃顆粒燒結(jié)析晶而成,在其生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生氣孔。氣孔是燒結(jié)法微晶玻璃裝飾板材中機(jī)械強(qiáng)度的薄弱點(diǎn)。沿氣孔會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中,同時(shí)微細(xì)裂紋也容易從氣孔周?chē)a(chǎn)生,所以氣孔容易被磨損形成凹坑,從而影響微晶玻璃的性能?!皻馀荨弊鳛闊Y(jié)法微晶玻璃裝飾板材的主要缺陷,直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。正表面經(jīng)研磨、拋光的微晶玻璃板材上,往往會(huì)帶有一些孤立的氣孔,在研磨之前這些氣孔是以封閉的小氣泡存在。為提高微晶玻璃的性能,氣孔的排除是非常必要的,下面幾點(diǎn)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)以及查閱有關(guān)資料而得出的氣孔主要產(chǎn)生的階段及其排除方法:(1)燒結(jié)過(guò)程是消除和減輕氣泡的重要階段,這是因?yàn)樵谶@階段如果玻璃融化不完佳木斯大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)27全,就會(huì)殘存有未排除之氣泡,在二次燒結(jié)過(guò)程中膨脹形成。提高燒結(jié)溫度和采用玻璃顆粒密堆積鋪料有利于燒結(jié)過(guò)程中氣泡的排除。(2)玻璃料水淬及淬碎料處理過(guò)程中混入的吸附水及雜質(zhì)所為。所以在水淬過(guò)程中一定要注意避免雜質(zhì)的混入。(3)晶化制度對(duì)氣孔的消除與產(chǎn)生有重要影響。晶化溫度一定要適當(dāng),必須根據(jù)不同物料,確定最佳晶化溫度,否則也易產(chǎn)生氣孔。佳木斯大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)28結(jié) 論本文以 CaOAl2O3SiO2 系微晶玻璃為研究對(duì)象,采用燒結(jié)法制備微晶玻璃,通過(guò)調(diào)整晶化熱處理制度,制備出了性能較好的微晶玻璃。燒結(jié)法制備微晶玻璃就是要獲得結(jié)構(gòu)致密,機(jī)械強(qiáng)度高,表面光滑平整,無(wú)燒結(jié)氣孔的產(chǎn)品。在燒結(jié)及析晶過(guò)程中,燒結(jié)中的快速收縮及氣孔的排除,是燒結(jié)體結(jié)構(gòu)致密的關(guān)鍵,而析晶過(guò)程中硅灰石晶體的析出則是高機(jī)械強(qiáng)度的保證,高溫下玻璃體具有足夠的流動(dòng)度使表面攤平是微晶玻璃表面光滑平整的前提。通過(guò)整個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)看,可以得出以下結(jié)論:(1)試樣微晶玻璃的抗折強(qiáng)度高達(dá) ,是天然石材的七倍多,耐化學(xué)侵蝕性(其中耐酸性為 %,耐堿性為 %)是天然石材的幾十倍甚至上百倍,其顯微硬度及其他性能也比天然石材優(yōu)越,明顯得到提高。(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出微晶玻璃的較佳熱處理工藝制度為:核化溫度為 850℃,保溫2h;晶化溫度為 1020℃,保溫 2h。在此熱處理制度下所得到的微晶玻璃試樣微晶化程度高,顯微硬度大,抗折強(qiáng)度高,具有良好的性能。(3)基礎(chǔ)玻璃的組成成分對(duì)微晶玻璃的性能也有很大的影響。選擇合適的組成成分有助于提高微晶玻璃的性能。(4)試樣微晶玻璃的不足之處是剛剛燒出的微晶玻璃表面不是很平整,由于硬度較大,磨平拋光非常困難。處理好合適的核化、晶化溫度是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。佳木斯大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)29致謝通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),使我更深的了解了本專(zhuān)業(yè)知識(shí),把所學(xué)知識(shí)充分的運(yùn)用于設(shè)計(jì)之中,將理論與實(shí)踐相結(jié)合。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)學(xué)習(xí)成果的一個(gè)檢驗(yàn),通過(guò)它我進(jìn)一步的熟悉了本專(zhuān)業(yè)的知識(shí),提高了自身的綜合素質(zhì)。感謝指導(dǎo)教師李國(guó)晶老師在設(shè)計(jì)中給我的幫助和支持,同時(shí)感謝無(wú)機(jī)非金屬材料教研室其他老師對(duì)我的關(guān)懷和幫助,在此致以誠(chéng)摯的謝意,幫助我順利完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。佳木斯大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)30參 考 文 獻(xiàn)[1] 李秋義,姜玉丹,牟洪等.微晶玻璃發(fā)展?fàn)顩r及展望.青島建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào), 2022,25(4):2527 [2] 喬冠軍,金志浩.微晶玻璃的發(fā)展-組成、性能及應(yīng)用.硅酸鹽通報(bào),1994(4):4852[3] 姜建華.無(wú)機(jī)非金屬材料工藝原理.第 1 版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2022[4] 林宗壽,李凝芳,趙修建等.無(wú)機(jī)非金屬材料工學(xué).第 1 版.武漢:武漢工業(yè)大學(xué)出版社, 1999[5] 劉建.CaO/SiO 2 比對(duì)鈣鋁硅系微晶玻璃結(jié)構(gòu)與性能影響的研究:碩士學(xué)位論文,武漢:武漢工業(yè)大學(xué),2022:234[6] 裘慧廣,沈強(qiáng),王傳彬等.微晶玻璃的種類(lèi)、制備及應(yīng)用.建筑玻璃與工業(yè)玻璃,2022,5:1519[7] Wolfgang Pannhorst. 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Behrens, A. Stuke , Glastech . Ber, Glass .Sci. Technol. 2022 (76) :176[27]J .K . Russell, D, Giordano, D . B. Dingwell,Am,Mineral. 2022 (88):1390[28] of tin in the surface of float glass, Glass Technology,2022[29]C. Z. Tan. Determination of surface structure and the depth profile of silica glass by infrared ,4:413416[30]N. Bose, G. Klingenberg, G. Meerlender, Glasstech. Ber. Glass Sci. Technol.. 2022 (74):115佳木斯大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 附錄 1 附錄 1英文文獻(xiàn)譯文(附后)佳木斯大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 附錄 2 附錄 2英文文獻(xiàn)原文(附后)佳木斯大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 附錄 3
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