玻璃陶瓷材料
玻璃陶瓷的制備最早使用的是熔融法,現(xiàn)在仍然廣泛使用。此種方法是將各種原料及添加劑混合均勻,于1100℃～1550℃高溫下熔融,均化后將玻璃熔體成型,退火后在一定溫度下進行核化和晶化,以獲得晶粒細小、均勻且整體析晶的玻璃陶瓷。熔融法的最大特點是可以沿用任何一科·玻璃的成型方法,例如壓制、壓延、吹制、拉制及澆鑄等。與通常的陶瓷成型工藝相比,此法適合制備形狀復雜、尺寸精密的制品,便于機械化、自動化生產(chǎn),所得玻璃陶瓷制品致密度高、組成均勻、無氣孔。然而,此法的熔制溫度高,所得玻璃陶瓷晶相的數(shù)量取決于基礎(chǔ)玻璃的整體析晶能力和熱處理制度。
燒結(jié)法：
傳統(tǒng)的熔融法制備玻璃陶瓷存在一定的局限性,例如玻璃熔制溫度高、熱處理時間長,而燒結(jié)法能夠克服以上缺點。此法是將玻璃熔體水淬、磨細后得到玻璃粉末,篩分分級后將玻璃粉末制成生坯,再在一定溫度下燒結(jié),隨爐冷卻得到樣品。燒結(jié)法的特點是基礎(chǔ)玻璃的熔融溫度比熔融法低,熔融時間短。由于玻璃粉末具有較高的比表面積,比熔融法所得的玻璃更易析晶,不必使用核化劑。另外,此法制備玻璃陶瓷無需經(jīng)過玻璃形成階段,所以適于極高溫熔制的玻璃以及難以形成玻璃的玻璃陶瓷的制備。目前研究較多的是堇青石、頑輝石和鋰鋁硅系統(tǒng)的燒結(jié)玻璃陶瓷。
利用玻璃陶瓷耐高溫、抗熱震、熱膨脹可調(diào)等力學和熱學性能,可以制造出各種滿足機械力學要求的材料。利用云母的可削性和定向取向性,可以制備出高強度的和可切削加工性能的玻璃陶瓷。玻璃陶瓷作為機械力學材料可廣泛應用于活塞、旋轉(zhuǎn)葉片及炊具,也可作為結(jié)構(gòu)材料用于飛機、火箭、人造衛(wèi)星。
光學上的應用
低膨脹和零膨脹玻璃陶瓷對溫度變化不敏感,可在溫度變化但要求尺寸穩(wěn)定的領(lǐng)域得到應用,例如可用于望遠鏡和激光器的外殼。將低膨脹鋰系玻璃陶瓷用于光纖接頭,與氧化鋯材料相比,在熱膨脹系數(shù)和硬度方面與石英玻璃光纖更為匹配,易于精密加工,環(huán)境穩(wěn)定性好。
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南通振華光電有限公司
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