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作者：

谢俊

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摘要：

近年来,国内外对建筑装饰微晶玻璃,即以β-硅灰石为主要晶相的微晶玻璃(CaO-Al_2O_3-SiO_2系统)研究报导很多.随着CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃产业的发展,在其工业生产中,存在难以解决的"变形"或"炸裂"等现象.这些问题的出现会大大降低产品的成品率,从而影响到企业的经济效益及行业的技术发展.另外,也会给用户的使用带来不安全的因素.究其产生原因,是由于微晶玻璃当中存在着较大的组织应力和热应力.有关微晶玻璃中的组织应力和热应力等科学问题是非常值得研究的.目前,国内外对于这个方面的研究深度不够. 在材料的内应力的研究方面,金属材料已经有了较深的研究,理论也比较完善.而无机非金属材料中的有关应力问题,有研究,但研究深度不够,理论也相对滞后.此外,微晶玻璃的内应力产生后,如何控制并消除内应力,以最大限度降低内应力对材料的破坏.这些科学问题都值得在理论上加以深入研究. 因此,对于微晶玻璃的应力测试就尤显得重要.国内外在测试应力方面主要采用偏光仪,X射线应力测试仪,中子衍射应力仪,超声波应力测定仪等现在测试手段.本文利用X射线应力测试仪及相关的软件等其他现代测试手段,通过对微晶玻璃试样的结构及性能测定,深入研究和分析退火热处理制度对CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃中的内应力的影响,探索相关基础理论问题,并将其与生产实践结合起来,指导同类材料的研究,开发与应用. 文中应用X射线衍射法对CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃内应力进行测试.该测试方法利用阴极射线管产生的X射线入射束,以晶面间距作为应变的度量.当有应力时,晶面间距将发生变化,发生布拉格衍射时,产生的衍射峰也将发生移动,而且移动距离的大小与应力大小有关.因此根据衍射峰位置2θ的变化,通过测定不同的同族衍射晶面的2θ值,算得Δ2θ/Δsin~2ψ值,根据试样表面某一方向的平均残余应力公式:σ_x=KΔ2θ/Δsin~2ψ(MPa),进而求得σ_x,其中K为常数,ψ为0°,3°,6°和9°.本实验拟在Rigaku公司生产的D/Max-ⅢA型X射线衍射仪上进行. 武汉理工大学硕上学位论文 实验结果表明:采用X射线衍射法可以定量的测定微晶玻璃中的应力. 微品玻璃在经过保温后急冷到不同的退火冷却温度点时,有不同的应力 值,.且随着退火冷却温度的降低,应力山压应力向拉应力变化.特别是在 保温后退火急冷温度在850℃时,即有压应力又有拉应力.在实际生产中 我们可以适当的控制微晶玻璃生产的退火制度,在不改变微晶玻璃产况:的 性能,缩短玻璃生产的周期.如品化保温后急冷到850℃以上. 论文得到了国家自然科学基金(50272043)的资助.

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关键词：

钙铝硅系统 微晶玻璃 烧结 晶化 退火 内应力

学位级别：

硕士

学位年度：

2004

DOI：

10.7666/d.y612080

被引量：

3