高硬度铝酸盐玻璃的无坩埚制备与机理探索开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

获得“硬”和“抗裂”的眼镜在玻璃科学中一直是很重要的技术[1],而在大多数情况下,这两种性质是互不相容的,许多人需要结合“硬”和“抗裂”的机械属性的强力眼镜,技术领域包括建筑,运输和电子。但是,固有的脆性眼镜限制了他们的应用,同时实现高硬度和抗裂性始终如一一直是玻璃科学与技术的重要问题[2]

al2o3是增加氧化物玻璃硬度的关键组分之一,因为它具有氧化物中每单位体积的最高解离能,[3]随着al2o3含量增加,玻璃的原子堆积密度增加,含有大量al2o3的玻璃,如稀土铝硅酸盐,硅铝酸盐和铝酸盐玻璃,[4]填充密度的增加促进了玻璃硬度的增加,然而也使它们在压痕硬度实验中更容易开裂。一个有效的增加玻璃抗裂性的方法是通过物理或化学方法强化玻璃表面,在表面产生压缩应力层,防止裂纹萌生和扩展[5][6]

通过调节化学成分来设计低脆性玻璃提高玻璃变形能力。 sehgal和ito开发了一种不易碎(lb)的钠钙硅玻璃,通过调节玻璃的摩尔体积,具有非常高的抗裂纹压痕性。 gross等人合成了具有高裂纹引发载荷的10cao10al2o38sio2 .[7],morozumi等人[8]制造的铝硼硅酸钠玻璃具有高固有裂纹引发载荷,这些防裂眼镜可以在原子没有位移开裂的情况下释放压力,主要通过致密化导致塑性变形并在一定程度上产生剪性变形。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

以铝酸盐相图为基础,设计系列铝酸盐玻璃组分,利用co2激光加热气动悬浮炉,将各组分充分混匀的配合料熔制成玻璃,并测量玻璃的硬度及熔体的高温热物理性能。

2.2 实验目标

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3. 研究计划与安排

第1周:大量阅读文献,熟悉所选课题的原理、背景和实验方案。

第2周:选择一篇英文文献进行翻译。

第3周:确定设计方案,进行开题报告的书写。

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4. 参考文献(12篇以上)

1.徐诚. 悬浮熔炼法制备新型功能玻璃[d].浙江大学,2018.

2.徐诚,刘小峰,邱建荣.利用悬浮熔炼法制备含氮铝酸盐玻璃[j].硅酸盐学报,2018,46(11):1535-1542.

3.曹国喜,胡和方,干福熹.透明氟铝酸盐微晶玻璃研究[j].硅酸盐通报,2003(06):51-54.

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