1. 研究目的与意义（文献综述）

微晶玻璃具有性能可设计、制备工艺简单、热膨胀系数可调、耐磨耐腐蚀性能好、化学稳定性好、电绝缘性优良、可与金属焊接等。因此其应用范围非常广,不仅在建筑材料、电子工业、生物医学领域应用,还在日常生活中、光学领域甚至是国防军工等尖端领域也应用。然而微晶玻璃脆性大,初性较低,而且断裂情况不可预测,在与部分工业陶瓷相比其强度就难以启齿,这些缺点限制了微晶玻璃的应用和发展。因此要提高微晶玻璃的机械性能,拓宽其应用领域研究的方向。CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂（CMAS）微晶玻璃作为建筑装饰微晶玻璃，具有广泛的应用领域，是天然石材理想的替代产品。目前，我校浮法建筑装饰微晶玻璃已在江西投产，微晶玻璃的孔隙率为零，大大提高了该微晶玻璃硬度、抗折强度、耐酸碱性及抗急冷急热性能，各项物化性能指标均超过国家标准。但是，由于微晶玻璃中仍然含有大量微晶相，玻璃的脆性仍然是无法避免的，低韧性也是微晶玻璃推广使用的主要制约因素,断裂韧性的提高无疑将极大地拓宽微晶玻璃在各个领域的应用。为减少加工和使用过程中因脆性儿带来的成品率低，使用安全性降低等问题，优化和提高CMAS微晶玻璃的机械性能，具有重要的实际意义。

CMAS微晶玻璃是微晶玻璃家族中比较重要的玻璃体系，常见的析出晶体有透辉石，钙长石，堇青石，莫来石，镁橄榄石等，尤其是透辉石晶相的存在会使其相应的CMAS体系微晶玻璃具有优良的力学性能，因而受到广泛关注。由于CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂微晶玻璃中可以析出的晶相种类很多，一般通过直接改变CaO、MgO、Al₂O₃的含量，就可以析出不同种类的晶相；但从成本、性能角度综合考虑，研究各氧化物（ ZrO₂、ZnO ）在基础玻璃中所起作用，提高性能的同时，降低产品成本。CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂系建筑装饰微晶玻璃中试实验顺利完成，目前已进入工业化投产阶段。改善脆性、增韧和熔化工艺、降低成本成为当务之急。前期研究工作表明ZrO₂有促进析晶之作用， ZrO₂在该体系中使晶粒均匀、细化，通过研究ZrO₂对晶体形貌及热稳定性等性能的影响，达到提高产品韧性、降低成本可能。因此，需要研究ZrO₂对晶体形貌及热稳定性等性能的影响规律，从而确定合适的ZrO₂用量，既要保证玻璃可以析出理想尺寸的晶相，同时又可以保障优异的热稳定性及其他力学性能帮助，这正是本论文需要考虑和解决的问题。

本课题拟采用高温熔融后热处理的方式制备了不同ZrO₂含量的CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂（CMAS）微晶玻璃，并借助差热分析，X射线衍射，扫描电子显微镜及热膨胀仪对样品进行测试，研究ZrO₂对CMAS微晶玻璃的析晶行为及热稳定性的影响。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容：

研究zro₂对cao-mgo-al₂o₃-sio₂微晶玻璃微观形貌及性能影响。

1、只改变zro₂含量，保持其他组分不变，设计配方，制备样品。以探讨zro₂含量对cao-mgo-al₂o₃-sio₂微晶玻璃的析晶情况及性能尤其热稳定性的影响。

3. 研究计划与安排

第1-2周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需相

关知识，明确实验目的及意义。确定方案，完成开题报告。

第3-4周：明确研究所需原料、仪器和设备等，确定技术方案和工艺路线。根据组分配料并熔制成玻璃，将

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 程金树， 李宏， 汤李缨等. 微晶玻璃[m]. 北京: 化学工业出版社， 2006.

[2] 骞少阳， 智广林， 范亚伟， 等.国内微晶玻璃研究进展[j].2015 年全国玻璃科学技术年会论文专集， 2015.

[3] 杨广跃. 透辉石基 cao-mgo-al₂o₃-sio₂ 微晶玻璃析晶和性能研究[d]. 浙江大学， 2012.