玻璃綜合性設(shè)計實驗

玻璃綜合性設(shè)計實驗 實驗方案設(shè)計報告微晶玻璃材料的制備及性能測試班級： 無非xxxx班姓名： xxx指導(dǎo)老師:xx日期： 2011年10月4號\\\尊大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院微品玻璃材料的制備及性能測試一.文獻綜述新型微品材料的開發(fā)研制最先起于美國，亞洲的，日本緊隨其后，成為目前世界上新型微品材料的生產(chǎn)大國，此后西歐和亞太地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)達國家不甘落后，也加緊開發(fā)研制。而我國則起步于上世紀(jì)的八十年代初，經(jīng)過二十年的開發(fā)，微品材料的生產(chǎn)工藝基本上已趨于成熟，進人了實用階段。它主要用做建筑裝飾材料、飛機、火箭、衛(wèi)星等結(jié)構(gòu)材料，醫(yī)療、化工等防腐材料以及軍事上，如激光制導(dǎo)材料等。目前微品玻璃的制備方法主要有：熔融法、燒結(jié)法、溶膠凝膠法，它有成形工藝靈活，能夠通過扎制、壓制、吹制和拉制等方法高速成形。熔融法:熔融后急冷，退火后在經(jīng)一定的熱處理制度進行成核和品化以獲得品粒細小、含量多、結(jié)構(gòu)均勻的微品玻璃制品。燒結(jié)法是使玻璃粉末產(chǎn)生顆粒粘結(jié)，然后經(jīng)過物質(zhì)遷移使粉末產(chǎn)生強度并導(dǎo)致致密化和再結(jié)品的過程，燒結(jié)的推動力是粉狀物料的表面能大于多品燒結(jié)體的品界能。燒結(jié)法制備微品玻璃的工藝流程如下：配料-熔制-水淬-粉碎-過篩-成形-燒結(jié)-加工二.化學(xué)組成設(shè)計表1基礎(chǔ)玻璃的成分（g%）SiO2CaONa2Ok2oCaF255158913成核劑：TiO2(1-2) ZrO2(1-2)實驗原料石英粉，CaCO3,Na2CO310H2O,KOH,CaF2,TiO2,ZrO2配方計算根據(jù)表1計算所需各原料的含量表2基礎(chǔ)玻璃的原料的成分（g）石英粉CaCO3Na2CO310H2OK2CO3CaF25526.7936.9013.2113實驗方案設(shè)計方案一：研究不同的核化溫度和品化溫度對玻璃析品的影響。方案二：研究不同的核化時間和晶化時間對玻璃析品的影響。方案三：研究不同量的TiO2的加入對玻璃析品的影響。表3玻璃中核化劑的不同加入量編號1號2號3號加入的核化劑2%TiO21%ZrO210%TiO215%TiO2實驗儀器設(shè)備馬蹄焰窯，坩蝸，馬弗爐，差熱分析儀，坩蝸鉗，電子天平，燒杯，玻璃棒，鑄鐵模具，強度測試儀等實驗步驟基礎(chǔ)玻璃的熔制根據(jù)表2的計算結(jié)果，稱取總量為10g的配合料，根據(jù)比例縮小各原料，用天平稱取各物質(zhì)，在研缽中混合均勻，放入瓷坩蝸中并在電阻爐中加熱，1000度開始融化，在1100度時加料，分3次加料，1260度保溫20分鐘開始澆鑄，在電阻爐中于450度進行退火半小時。微品玻璃的制備（1） 用上述實驗所得的玻璃，砸成粉末，用差熱分析儀對該普通玻璃做差熱曲線，從而確定Tg以及退火溫度上限和下限（加熱過程中吸收峰的起點為最低退火溫度，最高點為退火溫度。冷卻過程中放熱峰的最高點為最高退火溫度，而終點為最低退火溫度）（2） 按比例放大配合料，制備出較多的基礎(chǔ)玻璃，用所確定的大致的核化溫度和晶化溫度來以及時間長短對基礎(chǔ)玻璃進行熱處理，觀察析品效果，從而確定最佳熱處理溫度和最佳熱處理時間。（3） 研究核化劑加入量的影響實驗，具體加入量如下表表4玻璃中核化劑的不同加入量玻璃編號1#2#3#加入的核化劑2%TiO21