Fe2O3对CaO-Al2O3-MgO-SiO2系微晶玻璃析晶及断裂特性的影响

人工晶体学报, 2016, 45(10): 2472-2477.

Fe2O3对CaO-Al2O3-MgO-SiO2系微晶玻璃析晶及断裂特性的影响

杜永胜 ^1, , 杨晓薇 ^2, , 张红霞 ^3, , 陈华 ^4, , 张雪峰 ^5, , 赵鸣 ^6, , 欧阳顺利 ^7, , 李保卫 ^8,

1.内蒙古科技大学理学院,包头,014010

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6.内蒙古科技大学白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,包头,014010

7.内蒙古科技大学白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,包头,014010

8.内蒙古科技大学白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,包头,014010

基金项目: 国家自然科学基金(11564031) 国家重点基础研究发展计划(973)(2012CB722802) 内蒙古自然科学基金(2014MS0106)

关键词：微晶玻璃 , 析晶特性 , Fe2O3 , 维氏硬度 , 断裂特性

Effect of Fe2O3 on Crystallization and Fracture Characteristics of CaO-Al2O3-MgO-SiO2 Glass-ceramics

Keywords： glass-ceramics , crystallization characteristics , iron oxide , Vickers hardness , fracture characteristics

采用熔融法,利用纯化学试剂制备了CaO-A12O3-MgO-SiO2 (CAMS)系微晶玻璃,利用DTA、XRD、拉曼光谱仪等研究了Fe2O3对微晶玻璃析晶特性的影响规律,微晶玻璃的物化性能由抗折强度、杨氏模量、剪切模量、泊松比、维氏硬度等进行评价.结果表明,微晶玻璃的析晶特性随着Fe2 O3含量的增加而增强,对应母体玻璃中首先出现富铁相,进而促进辉石主晶相的析出.微晶玻璃的断裂特性及裂纹扩展方式均随析晶度的提高得到明显改善.但过量的Fe2O3添加则对微晶玻璃的析晶特性无明显影响,反而降低了玻璃相的致密性.微晶玻璃的耐酸性、抗折强度、杨氏模量及剪切模量均呈现先增加后降低的趋势,微晶玻璃的Fe2 O3含量为6.6wt％时综合性能最优.

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