玻璃陶瓷
英文名称
glass-ceramics;pyroceram;microcrystalline glass
简介
玻璃陶瓷
是玻璃在催化剂或晶核形成剂作用下结晶而成的多晶的新型硅酸盐材料,为晶相和残余玻璃相组成的质地緻密、无孔、均匀的混合体。通常晶体的大小可自纳米至微米级,晶体数量可达50%~90%。具有高机械强度,低电导率,高介电常数,良好的机械加工性能,耐化学腐蚀性、热稳定性等。这些性能取决于晶体种类、数量,以及剩余玻璃相的组成和性能,并和晶化条件等密切相关。按成核或晶化处理不同分为光敏和热敏微晶玻璃等。可用于製作电路板,电荷存储管,光电倍增管的屏,飞弹弹头,雷达天线罩,轴承,泵、反应堆中子吸收材料,绝缘支柱等。
发展前景
耐高温玻璃陶瓷耐高温玻璃陶瓷是随着烧结法、溶胶-凝胶法等新工艺在玻璃陶瓷製备中的套用而发展起来的新材料。当玻璃陶瓷中析出如莫来石、尖晶石、铯榴石等耐高温的晶体且含量较高时,材料可以耐很高的温度。如铯榴石玻璃陶瓷中,不仅析出了这种耐高温微晶,还析出了一些莫来石晶体,而且其残余玻璃相为晶体所包裹,这种材料可在1400℃左右的高温下使用。
高力学性能的材料 玻璃陶瓷的微观结构对其力学性能有很大影响,可用控制结构来改善性能,如交织结构可以提高强度和韧性;採用温度梯度、热挤压等方法使晶体定向生长、也能大幅度提高力学性能,如以CaO-P2O5为基的玻璃陶瓷中析出定向微晶,其抗折强度可达700MPa,而且断裂韧性也显着提高;複合材料是提高玻璃陶瓷力学性能的又一有效途径,可将具有不同于玻璃陶瓷基体力学性能的纤维、晶须或微粒与之複合,也可用金属等其它材料与之複合,还可以将玻璃陶瓷的纤维或小球体複合到其它基体中,如用SiC晶须增强MgO-Al2O3-SiO2基的玻璃陶瓷,其抗折强度与断裂韧性分别为500MPa及4.0MPa.m1/2,比未增强者提高两倍以上。複合材料的力学性能可与Si3N,等结构陶瓷媲美,是一类有前景的新型结构材料。
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