燒結結晶對微晶玻璃陶瓷機械性能的影響

    關于燒結結晶行為對微晶玻璃陶瓷macor機械性能的影響，將熔化和淬火的 MIBA 基玻璃產品加熱到 750-1250°C 的溫度范圍內。加熱速率為 20 K/min 時，所得微晶玻璃的彎曲強度和楊氏模量結果分別約為 59 MPa 和 45 GPa，而那些以 5 K/min 速率加熱的玻璃陶瓷的彎曲強度和楊氏模量結果分別為 49 MPa 和 42 GPa。結晶行為開始于表面輝石的形成，然后是鈣長石和鈣黃長石相。這些晶相之間的比例受加熱速率和保溫溫度的影響（在更快的加熱速率和更高的保溫溫度下觀察到更多的晶體形成和更高的密度）。

    將 20% 的氧化鋁廢料添加到上述 MIBA 玻璃后，觀察到孔隙率降低和機械性能增強，盡管添加對結晶過程沒有影響。隨著加熱速率的增加，機械性能進一步提高（即，20 K/min 的加熱速率導致彎曲強度和楊氏模量約為 71 MPa 和 59 GPa，而 5 K/min 的加熱速率產生 53 MPa 和 47 GPa）。還觀察到，加入 MIFA 還可以生產具有相當高的壓縮和彎曲強度值的微晶玻璃，隨著燒結溫度和 MIBA 含量。在 1000、1050 和 1100°C 下 2 小時后，MIBA/MIFA 比為 1:1 的微晶玻璃產品的抗壓強度值分別為 27.3、31.2 和 39.4 MPa，彎曲強度值分別為 8.9、7.0 和 8.7 MPa (Cheng et al., 2007)。含有 30% MIBA（其余包含 MIFA、MgO、TiO2 和 Al2O3）的微晶玻璃的抗壓強度為 53.9 MPa，當使用 70% MIBA 時增加到 69.0 MPa。

    還評估了著色劑添加對包含 MIBA 和 MIFA 混合物的微晶玻璃性能的影響。對于 MIBA/MIFA 比為 1:1 的產品，在 1000、1050 和 1100°C 下燒結 2 小時，不含著色劑的對照樣品的維氏硬度值分別為 1.5、1.7 和 2.0 GPa。這些值以及壓縮和彎曲強度的值隨著添加 TiO2、MnO2 和 Fe2O3 作為著色劑而顯著增加。

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