1. 研究目的与意义（文献综述）

r₂o-ro-al₂o₃-sio₂微晶玻璃是由特定组分的基础玻璃，在加热过程中通过控制晶化而制得的一类含有大量微晶相及玻璃相的多晶固体材料。其具有高硬度、突出的抗折强度和耐冲击强度，而且膨胀系数较低等特点，可广泛应用于光电显示、建筑防火等领域。

虽然r₂o-ro-al₂o₃-sio₂微晶玻璃诸多性能优于普通玻璃，但随着相关产业的发展，对玻璃材料力学性能提出更高的要求。因此，通常采用化学增强的方法提高玻璃材料的力学性能。国外对硅酸盐玻璃材料的离子交换机理进行了系统的研究工作。1962年kistler对硅酸盐玻璃进行了k -na 离子交换处理的研究，并提出离子交换原理。kistler 认为离子交换是在一定温度下，熔盐中半径大的碱金属离子取代玻璃中半径小的碱金属离子，结果是玻璃表面离子相互挤压，产生预压应力。但是随着交换温度的提高和交换时间的延长，玻璃网络因为离子的黏性流动，应力松弛现象产生，累积的应力相应减小。hale为应力松弛建立了模型，burggraaf、garfinekel和vkadimir等尝试从数学的角度描述应力松弛现象。a.j.burggraaf等认为离子交换可分为两个相互独立的阶段，第一个阶段是碱金属离子的互扩散过程，随着时间延长，应力持续增加，第二个阶段是应力松弛阶段，离子粘性流动加强，挤压成都减小，导致应力部分丧失而减小。vkadimir等认为在离子交换的过程中，有氧从熔盐中扩散进入玻璃内部，他认为玻璃表面的挤压膨胀不仅仅是因为熔盐中的大离子取代玻璃中的小离子引起的，熔盐中的氧离子的作用同样不可忽视。实际生产方面，旭硝子和肖特用浮法工艺成功地生产高碱铝硅酸盐玻璃，其投资成本较小，更易于批量化生产。目前，国际上趋向于采用浮法工艺生产高铝硅触摸屏盖板玻璃。肖特公司2011年推出xensation系列玻璃，压应力可达到900mpa，四点弯曲强度达到800mpa，现在该系列产品已进入市场。康宁公司用溢流熔融法生产高碱铝硅玻璃，继第一代高强铝硅酸盐gorilla之后推出第二代高强铝硅酸盐gorilla2，目前可以提供0.54-2mm厚度的产品。

目前，铝硅酸盐玻璃化学增强工艺包含一次交换法和二次交换法。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

a) 文献调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势；

b) 研究玻璃组成对r₂o-ro-al₂o₃-sio₂微晶玻璃晶化制度的影响；

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-8周：按照设计方案，熔制r₂o-ro-al₂o₃-sio₂母体玻璃，并完成晶化处理。

第8-12周：按照设计方案，对r₂o-ro-al₂o₃-sio₂母体玻璃进行化学强化处理，并研究玻璃组成对晶化制度和化学增强工艺的影响；研究熔盐配方、熔盐添加剂对化学增强工艺的影响。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] partyka, j., sitarz, m., lesniak, m., gasek, k., jelen, p., the effect of sio₂/al₂o₃ ratio on the structure and microstructure of the glazes from sio₂-al₂o₃-cao-mgo-na₂o-k₂o system [j]. spectrochimica acta part a-molecular and biomolecular spectroscopy, 2015, 134: 621-630.

[2] wang, j., cheng, j., tang, l., tian, p., effect of nucleating agents and heat treatments on the crystallization of magnesium aluminosilicate transparent glass-ceramics [j]. journal of wuhan university of technology-materials science edition, 2013, 28:69-72.

[3] wang, j., cheng, j.-s., deng, z.-l., effect of alkali metal oxides on viscosity and crystallization of the mgo-al₂o₃-sio₂ glasses[j]. physica b-condensed matter, 2013, 415: 34-37.