ZrO2/LAS微晶玻璃复合材料的制备与性能研究

作者:张玲; 周曼; 代宝鑫; 何宇; 刘凯歌; 项炳锡; 翟剑庞; 肖卓豪; 孔令兵
来源:陶瓷学报, 2022, 43(06): 1046-1052.
DOI:10.13957/j.cnki.tcxb.2022.06.011

摘要

将经过高能球磨后得到的Li2O-Al2O3-Si O2(LAS)玻璃细粉与Zr O2混匀并且烧结后制得Zr O2/LAS微晶玻璃复合材料,并研究了Zr O2含量和烧结温度对复合材料相组成、宏/微观形貌、热膨胀性能、体积密度和硬度的影响。结果表明,影响Zr O2/LAS微晶玻璃复合材料相组成的主要因素是温度,而Zr O2的加入对LAS微晶玻璃复合材料的致密性、热膨胀性能及力学性能具有重要影响。当烧结温度为1100℃、Zr O2含量为30 wt.%时,复合材料试样的致密性较高,并且在800℃时达到了较低的线性收缩率(3.55×10-5)。当Zr O2含量为10 wt.%~30 wt.%时,复合材料在30℃~300℃的平均热膨胀系数均为负值且接近零,显示了复合材料良好的热稳定性。复合材料的维氏硬度随着Zr O2含量的增加而基本呈线性增长,说明Zr O2的加入有利于提高复合材料的力学性能。这种通过外加法将Zr O2引入到LAS微晶玻璃体系的方法,为具有低热膨胀系数和高机械性能的微晶玻璃复合材料的制备提供了有效参考。

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