编号：FTJS09983
篇名：Fe2O3含量及晶化工艺对无碱铝硅玻璃弹性模量的影响
作者：湛玲丽 谭豪 马时宇 韩利雄 谢俊 熊德华
关键词： 无碱玻璃 CaO-MgO-Al2O3-SiO2 铝硅玻璃 弹性模量 晶化
机构： 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室 合浦县硅材料产业技术研究中心 重庆国际复合材料股份有限公司
摘要： 选用CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CMAS)体系无碱铝硅玻璃为研究对象,设计8组Fe2O3组分变量,利用高温熔融法制备试验样品。利用XRD、SEM、TG-DSC等测试方法,先后对无碱玻璃样品的物相、析晶动力学、析晶行为和弹性模量等物化性能进行测试分析,进而探讨Fe2O3含量及晶化处理对无碱玻璃弹性模量的影响。结果表明:适量添加Fe2O3可以提升CMAS体系无碱玻璃的弹性模量,Fe2O3的质量分数为1.50%(F-6#)时,F-6#无碱玻璃弹性模量最大值为97.87 GPa,析晶活化能为347.1 kJ/mol,析晶指数n为1.383 4,为表面析晶。经整体析晶法晶化处理后,F-6#微晶玻璃析出的主晶相为钙长石相(CaAl2Si2O8),晶体尺寸为200~400 nm;经烧结法晶化处理后,F-6#微晶玻璃析出的主晶相为钙长石相(CaAl2Si2O8),晶体尺寸为300~500 nm。随着热处理温度的升高,析出主晶相数量变多,尺寸变大,但主晶相种类并未改变。由于钙长石的弹性模量小于基础玻璃,F-6#无碱玻璃析晶后所得微晶玻璃样品的弹性模量有所降低。
