2015年12月16日星期三

玻璃陶瓷的顯微結構:


  
  1、顯微結構對玻璃陶瓷物理特性的影響

  陶瓷顯微結構在決定玻璃陶瓷的物理特性方面與主要成分一樣重要。像強度和斷裂韌性這樣的力學性能對顯微結構尤為敏感。晶粒尺石英寸為1~5,urn、且具有細晶互鎖織構時通常使其具有最佳強度。各向異性的具有晶須補強作用的棒晶可以進一步提高強度。另一方面,從形成玻璃的缺陷中遺留下來的收縮氣孔會使材料的強石英管度大大降低。顯微結構對光的散射有很大影響,通過簡單地改變顯微結構可使外觀從完全透明變為完全不透明。顯微結構也影響微晶玻璃的抗熱震性,例如當裂紋沿著熱膨脹系數相差很大的不同顆粒的邊界進行擴展時,由於可通過晶內的解理面發生彎曲、鈍化和分支,從而使得材料的抗熱震性得到改善。無論是從物理還是化學機制考慮,可切削性都受到顯微結構的影響。
  
  2、玻璃陶瓷的顯石英舟微結構
  
  微晶玻璃的顯微結構主要包括納米微晶結構、多孔薄膜結構、海岸與島嶼結構、枝晶結構、殘余結構、積木結構、卷心菜結構、針狀交織結構和片狀孿晶結構等。
  
  3、納米微晶結構
  
  納米晶體指晶粒尺寸低於lOOnm的晶體。尖晶石和口一石英固溶體玻璃陶瓷是典型的納米微晶結構,由於晶粒尺寸遠低於可見光波長,因此,這類玻璃陶瓷高度透明,可用來制造透明餐具和精密光學儀器等。
  
  4、多孔薄膜結構
  
  多孔薄膜顯微結構類似於生物細胞結構。構成細胞的細胞膜起隔離其他細胞和保護胞內物質的作用,同樣,多孑L薄膜結構是由玻璃體包裹住似細胞的晶體,玻璃基質很薄,並圍繞著晶體,使其相互分離,並阻礙其擴散,所以起多孔膜的作用。1992年,BeallL43j研制出具有此結構的玻璃陶瓷,析出晶相為口一石英固溶體和p一黝輝石固溶體,由於盧一石英固溶體和p一黝輝石固溶體被硅質的玻璃所阻隔,因此,也阻礙了高黏度殘余玻璃相的晶化。黏附於晶粒的黏稠玻璃相形成貫穿於整體的膜網絡,硅質的玻璃阻礙口一黝輝石玻璃陶瓷中控制二次晶粒生長的鋁離子的擴散。




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