王 语，何 方，栗政新

(河南工业大学 材料科学与工程学院，郑州 450001)

用于制备超硬磨具的陶瓷结合剂包括玻璃、陶瓷和微晶玻璃三种。陶瓷的晶化温度和烧结温度较高，超过800℃就不再适合用于制备金刚石磨具；玻璃烧结温度较低，可以用来制备超硬材料磨具，但是玻璃结合剂较低的强度也限制了其在超硬磨具方面的应用[1]。作为陶瓷和玻璃的结合体，微晶玻璃具有母体玻璃的低熔点，同时微晶体的存在增强了微晶玻璃的强度，并使其具有更高的断裂韧性[2-3]，微晶玻璃能够很好地满足超硬磨具对于结合剂的各项性能要求。

随着对微晶玻璃性能要求的提高，新的制备工艺不断涌现，不过都是根据熔融法、烧结法、溶胶-凝胶法这三种基础制备方法进行延伸的结果。制备微晶玻璃的过程中，析晶机理大致相同:通过控制玻璃成分,影响玻璃结构,烧结过程中均匀液相发生相分离,即玻璃分相。玻璃分相增加了相之间的界面，而且分散相能量较低，成核总是优先发生于相界面。例如P2O5在玻璃中通过刺激外部成核，从而形成微小的非均质相，进而玻璃发生分相，促进玻璃的析晶。

此外,为了在相界面处更有效地进行形核析晶,通过向玻璃体系中加入相应晶核剂(如氟化物MgF2和NaF[4])能够缩小形核所需要的能量,从而促进析晶。玻璃在分相的同时，晶核剂的组分能够富集于其中的一相，减小形核功[5-6]。ZrO2的作用机理是先从母相中析出富含锆氧的结晶(或生成约5nm的富含微不均匀区)，进而诱导母体玻璃形核。……