热处理过程中微晶玻璃微观结构变化规律研究开题报告
2021-03-24 23:40:17
1. 研究目的与意义(文献综述)
微晶玻璃又称为玻璃陶瓷,是将有特定组成的基础玻璃,在加热过程中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[1]。
微晶玻璃的组成和结构是影响性能的主要因素。显微结构在决定微晶玻璃性能方面与主要成分一样重要[2]。像强度和断裂韧性这样的力学性能对显微结构尤为敏感[3]。晶粒尺寸在1-5微米间、且具有细晶互锁织构时通常使其具有最佳强度。各向异性的具有晶须补强作用的柱晶可以进一步提高强度。另一方面,从形成玻璃的的缺陷中遗留下来的收缩气孔也可使材料的强度大大降低,显微结构对光的散射有很大影响,通过改变显微结构可使外观从完全透明变为高度不透明。热抗震性也受到显微结构的影响,无论是物理上还是化学上的机制,可切削性都会受到显微结构的影响[4]。通过控制微晶玻璃的微观结构可以优化微晶玻璃的性能[5],所以研究微观结构对于微晶玻璃来说是非常重要的。
微晶玻璃的制备工艺通常包含了成核和析晶两个阶段。在成核过程中,晶核的种类、数量、大小和分布对其后的析晶工艺具有较大的影响[6]。成核阶段完成之后,将进行玻璃的受控析晶。此时析出的晶相种类、含量和分布将决定微晶玻璃的性能。在微晶玻璃的微观结构研究中通常采用sem/fesem进行表征然后得到对应的图像库[7],通常这种分析的图像库体量很大,人工进行识别和测量的时候一方面效率很低;另一方面微晶玻璃微观结构中晶核与非晶核区域的边缘较为模糊,采用直观方法,难以准确表征晶核大小分布,导致产生的误差比较大。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
1、用整体析晶法制备las微晶玻璃;cmas微晶玻璃。
2、对制得的微晶玻璃进行fesem测试,获得微观图像。
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,并完成开题报告;
第4-6周:明确技术路线,明确实验所需的原料及所用的仪器设备;
第7-9周:根据研究内容,设计玻璃组分,熔制玻璃;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 肖汉宁,赵运才,刘付胜聪. 功能微晶玻璃的研究现状及发展趋势[j]. 材料导报,2002,(08):39-41.
[2] 沈定坤. 微晶玻璃的组成、结构与性能[j]. 玻璃与搪瓷,1991,(06):26-32.
[3] 任祥忠,易先文,章勇,刘艳,张培新,刘剑洪. 钙铝硅系微晶玻璃微观结构与力学性能研究[j]. 深圳大学学报(理工版),2013,(03):319-324.