硅酸盐微晶玻璃强化效应的研究

李雪敏 俞平利 吴祖云

（华侨大学材料科学与工程学院，福建厦门361021）

0 前言

对传统陶瓷而言[1,2]，长石、粘土在高温下反应生成莫来石晶体，莫来石晶体交错贯穿在瓷胎中起着“骨架”的作用，使瓷坯的强度增大。最终莫来石、残留石英与瓷坯内其它组成部分借助于玻璃状物质而连结在一起，组成了致密的、有较高机械强度的瓷胎。

但千百年来对长石与粘土的消耗，已使长石、粘土资源趋于紧张。参考莫来石纤维晶体对传统陶瓷的强化机理[3]以及各类材料的纤维增强机理[4-8]，考虑在低铝无机粉体中引入强析晶能力的核前玻璃粉体，弥散核前玻璃体在高温下原位析晶获得的纤维状晶体可能对陶瓷起到强化作用；同时玻璃的软化熔融温度较低，可以起到促进陶瓷烧结，降低烧结温度和能耗的目的。但高温下硅酸盐粉体之间存在不同程度的固相反应和质点表面扩散，从而影响核前玻璃体的析晶能力。因此本论文研究了核前玻璃体与无机粉体的高温反应对玻璃析晶的影响，探讨了玻璃析晶对低铝陶瓷坯体的强化效应。

1 实验

1.1 原料选用

建筑微晶玻璃[9-11]其原始组成基本上属于CaOMgO-Al2O3-SiO2系统，主晶相一般有硅灰石、钙长石、钙黄长石、透辉石等。鉴于Ca、Mg天然原料的丰富与廉价，以及硅灰石、辉石族矿物具有很强的析晶能力[12-15]，可以在很宽的温度范围内进行晶化处理，极易析出纤维状晶体，因此玻璃核前体选择了以硅灰石、透辉石为主晶相的Ca-Mg硅酸盐微晶玻璃体系。……