超低膨胀锂铝硅透明微晶玻璃的研究与应用现状
2011-08-15黄伟胜
中国陶瓷工业 2011年5期
黄伟胜
(河源万峰陶瓷有限公司,广东河源528061)
0 引言
零膨胀透明微晶玻璃在耐热性上具有显著优势,其材料的零膨胀性能对提高航空航天结构和电子设备等的热几何稳定性有重要意义。卫星天线和电子器件等工作环境复杂,不均匀温度分布和大的温度变化引起较大的热变形,造成信号失真;大的温度变化往往引起大的温度应力,造成结构破坏。到目前为止,近零膨胀的陶瓷材料主要集中在[1]如NZP(NaZr4(PO4)6)陶瓷、钛酸铝及其复合陶瓷几个系列因此,研究开发低热膨胀材料或零膨胀材料,可以大大增强材料的抗热冲击性能,提高材料的使用寿命,扩大材料的使用范围。
1 低膨胀微晶玻璃的主要形态和结构特征
LAS(lithium alum inosilicate glass-ceram ics)微晶玻璃的热膨胀性能和透光性能主要有晶相种类、晶相含量以及晶相微观分布所决定。通常LAS在热处理过程中析出的晶相有[2,3]:β-石英固熔体、β-锂辉石固熔体、β-锂霞石固熔体以及热液石英固熔体,它们的热膨胀系数、折射率以及晶粒尺寸差别较大,对微晶玻璃整体性能的影响也不尽相同。这里主要介绍一下β-石英固熔体微晶玻璃和β-锂辉石固熔体微晶玻璃。
1.1 β-石英固熔体微晶玻璃
β-石英固熔体微晶玻璃在室温下不稳定的,但具有很低的热膨胀系数。已经商业化的β-石英固熔体微晶玻璃,在分子式Li2O-Al2O3-nSiO2中,SiO2组分系数n取值为6~8。锂铝硅透明微晶玻璃其主晶相β-石英的晶粒尺寸一般为50~100nm,是可见光波长的1/10,且其晶相的折射率与玻璃的折射率相近,因此在可见光和红外光的范围内透光率较高[4,5]。……
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