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摘 要
本文以化学纯Li CO 、Al O 、SiO 为主要原料，选用Bi O 、MgF 为添加剂，
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采用烧结法制备了β-锂霞石负膨胀微晶玻璃。采用DTA 、XRD 、SEM 等测试分析
手段，研究了基础成分配比、添加剂种类及用量和热处理制度对负膨胀微晶玻璃结
构和性能的影响。
结果表明：随着SiO /Li O 摩尔比的增大，微晶玻璃主晶相从β-锂霞石过渡到
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β-石英固溶体，再转变为β-锂辉石，微晶玻璃的吸水率先增大后减小，抗折强度先
降低后增大，热膨胀系数呈增大趋势。当 SiO /Li O 摩尔比固定为 2 时，随着
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Al O /Li O 摩尔比增大，微晶玻璃的吸水率逐渐减小，热膨胀系数与抗折强度则不
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断增大，此时微晶玻璃的主晶相均为β-锂霞石。
在微晶玻璃中引入Bi O 和MgF ，其主晶相均为β-锂霞石，区别之处在于，随
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着引入量的递增，Bi O 促进了次晶相 Bi SiO 的析出，MgF 则促进了次晶相
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MgAl O 和Mg Al O 的析出。次晶相的析出提高了微晶玻璃的热膨胀系数和
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抗折强度。
通过优化微晶玻璃的热处理制度，调整主次晶相的结晶程度，对微晶玻璃的性
能产生影响。温度的升高及保温时间的延长可促进微晶玻璃中晶粒的发育，但会减
少晶粒数量，结果表明，较多数量发育较好的晶粒弥散在微晶玻璃内，可增强微晶
玻璃的抗折强度。当SiO /Li O 摩尔比为2 ，Al O /Li O 摩尔比为1.2，Bi O 添加量
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为0.3wt%时，优化的热处理制度为：720℃核化保温2h ，810℃晶化保温2h ，1350℃
-6
烧成保温2h 。此时，微晶玻璃的热膨胀系数为-4.30 ×10 / ℃，抗折强度为32.18MPa ，
吸水率为2.82% 。
关键词：烧结法 β-锂霞石 微晶玻璃 热处理制度
I
目录
摘 要I
Abstract II
1 前 言 1
2 文献综述 2
2.1 微晶玻璃的概述 2
2.1.1 微晶玻璃的定义 2
2.1.2 微晶玻璃的优良性能 3
2.1.3 微晶玻璃的应用 4
2.2 微晶玻璃的种类 6
2.2.1 硅酸盐微晶玻璃 7
2.2.2 铝硅酸盐微晶玻璃 7
2.2.3 氟硅酸盐微晶玻璃 8
2.2.4 磷酸盐微晶玻璃 8
2.3 微晶玻璃的制备方法 9
2.3.1 熔融法 9
2.3.2 烧结法 9
2.3.3 溶胶-凝胶法 11
2.3.4 浮法 11
2.4 微晶玻璃的控制析晶 12
2.5 微晶玻璃的显微结构 13
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