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硅酸盐学报2025年第10期:Li_2O-ZnO-MgO-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃析晶行为和性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王浩铭;李路瑶;王静;韩建军;储静远;

单位:武汉理工大学先进玻璃材料全国重点实验室;武汉理工大学汽车工程学院;中国建材国际工程集团有限公司;

摘要:采用熔融-热处理法制备了Li_2O-ZnO-MgO-Al_2O_3-SiO_2(LZMAS)微晶玻璃,研究了Li_2O含量从0~6%(摩尔分数)对玻璃的结构、析晶行为及性能的影响。结果表明:Li_2O含量增加,玻璃网络聚合度和析晶活化能呈现降低的趋势。不含Li_2O的微晶玻璃析出晶相只有尖晶石晶相及SnO_2;当Li_2O含量为2%时,则有β-石英固溶体和尖晶石晶相形成。随着Li_2O含量继续增加到4%,β-锂辉石晶相出现,β-石英固溶体晶相消失。Li_2O含量为2%的基础玻璃在850℃晶化2 h后,晶粒分布均匀且尺寸较小,平均晶粒尺寸为28 nm,具有较高的可见光透过率~84%,且维氏硬度及弯曲强度分别可以达到8.62 GPa、199 MPa。这种材料具备优异的光学及力学性能,在光电元件、透明装甲等领域具有重要的应用价值。

关键词:尖晶石;微晶玻璃;β-石英固溶体;弯曲强度;维氏硬度;热膨胀系数

基金资助:国家自然科学基金(52272008); 上海市2022年度科技创新行动计划国际科技合作项目(22520730500)