透明微晶玻璃的退火工艺制度开题报告

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1. 研究目的与意义（文献综述）

微晶玻璃又称玻璃陶瓷，是将基础玻璃进行晶化热处理，在玻璃内均匀的析出大量的微小晶体形成致密的微晶相和玻璃相的多相复合体。微晶玻璃的这种独特结构使其不同于玻璃，也有异于陶瓷，其性质由晶相与玻璃相的组成和数量决定。它结合了玻璃和陶瓷的优点，具有低膨胀、高的机械强度、硬度，良好的热、化学稳定性及介电性能等优点。微晶玻璃内，由于光在晶体和玻璃界面上的散射，所以它一般是不透光的，但通过调整微晶玻璃内晶粒的大小和减小晶体与基质折射率的差值可得到透明微晶玻璃。透明微晶玻璃不仅具有一般微晶玻璃的优异性能，还有优良的光学性能，在光电子、激光技术中得到了广泛应用。

目前对于透明微晶玻璃的研究，人们除了调整热处理技术，提高其析晶度、透光率、强度、导热能力；还在透明微晶玻璃中掺杂过渡元素和稀土元素，使微晶玻璃具有优异的发光性能和其他能力。目前主要研究的透明微晶玻璃有：铝硅酸盐微晶玻璃、氟氧化物微晶玻璃、磷酸盐微晶玻璃、硼硅酸盐微晶玻璃。其中铝硅酸盐微晶玻璃又包括锂铝硅、镁铝硅和锌铝硅等体系，晶相主要包括β-石英固溶体，镁铝尖晶石等，它们具有优异的热学性能和机械性能，在微晶玻璃领域占有重要的地位。而镁铝硅微晶玻璃具有优良的机械性能，介电性能、较好的化学稳定性和热稳定性、可调的热膨胀系数等，使其广泛应用于电力电子工业领域，如用于制造绝缘材料、电容器、硬盘基板等器件，自问世起就受到许多学者的研究。

玻璃的退火是玻璃生产过程中重要的一步，退火的目的是消除玻璃的内应力，提高玻璃的强度。微晶玻璃的生产中，最重要的是要在玻璃中控制析出大量的微小晶体，微晶的析出改变了玻璃的性质。但微晶的析出让微晶玻璃在生产过程中产生更多的应力，除了普通玻璃也会存在的由于表面降温速度比内部快从而产生的热梯度残余应力；还会存在由于微晶相与剩余玻璃相存在热膨胀系数的差异,从而当微晶玻璃从高温冷却下来时,微晶相与剩余玻璃相的变形情况不一致,导致微晶玻璃内产生热膨胀系数残余应力；以及从高温冷却时,晶体发生相变，由于晶体的相变造成的体积变化从而导致微晶玻璃内产生的相变残余应力。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容：

（1）文献调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势，了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系。

（2）探讨退火温度对透明微晶玻璃残余应力的影响。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-8周：按照设计方案，探讨退火温度和退火时间对透明微晶玻璃残余应力的影响。

第8-12周：按照设计方案，探讨退火温度和退火时间对透明微晶玻璃力学性能的影响。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 马广媛. zas系透明玻璃陶瓷的制备与性能研究[d].长春理工大学,2008.

[2] 黄志强,顾宇杰,沈宇.透明微晶玻璃的研究进展[j].佛山陶瓷,2019,29(02):9-12.

[3] 罗薇. mgo-al₂o₃-sio₂透明微晶玻璃的制备与性能研究[d].景德镇陶瓷大学,2019.