ZrO_(2)/LAS微晶玻璃复合材料的制备与性能研究

摘要

将经过高能球磨后得到的Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(LAS)玻璃细粉与ZrO_(2)混匀并且烧结后制得ZrO_(2)/LAS微晶玻璃复合材料,并研究了ZrO_(2)含量和烧结温度对复合材料相组成、宏/微观形貌、热膨胀性能、体积密度和硬度的影响。结果表明,影响ZrO_(2)/LAS微晶玻璃复合材料相组成的主要因素是温度,而ZrO_(2)的加入对LAS微晶玻璃复合材料的致密性、热膨胀性能及力学性能具有重要影响。当烧结温度为1100℃、ZrO_(2)含量为30 wt.%时,复合材料试样的致密性较高,并且在800℃时达到了较低的线性收缩率(3.55×10^(-5))。当ZrO_(2)含量为10 wt.%~30 wt.%时,复合材料在30℃~300℃的平均热膨胀系数均为负值且接近零,显示了复合材料良好的热稳定性。复合材料的维氏硬度随着ZrO_(2)含量的增加而基本呈线性增长,说明ZrO_(2)的加入有利于提高复合材料的力学性能。这种通过外加法将ZrO_(2)引入到LAS微晶玻璃体系的方法,为具有低热膨胀系数和高机械性能的微晶玻璃复合材料的制备提供了有效参考。