采用烧结法制备微晶玻璃过程中,析晶与烧结的关系一直是一个存在争论的课题。多数学者认为[135],在热处理过程中,玻璃粉末的烧结与析晶是相互矛盾的,要获得高度致密的烧结体,必须使烧结在析晶之前或与析晶同时完成,否则析出的晶体将导致烧结体黏度增大,阻碍烧结致密化的进行。也有一些学者认为在析晶之后烧结,试样内部产生的气孔等缺陷有利于晶体的析出,并使烧结速率增大,缩短烧结时间。
程金树等[136-137]研究表明,在烧结过程中发生晶化将严重影响微晶玻璃的烧结致密度,如果在烧结完成以前发生晶化,会因黏度急剧增大而使烧结停止。
M.Mecoy[138]在利用烧结法制备MgO-Al2O3-SiO2-ZrO2系微晶玻璃时发现,烧结发生在析晶之后,体系具有较强的整体核化能力,当烧结体达到最大相对密度时,晶相已有一定程度的发育,据此提出烧结在析晶之前完成并不是获得高致密度微晶玻璃的必要条件。(www.xing528.com)
李酽等[139]探讨了Na2O-CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的烧结模型,拟定了三种烧结模型:先晶化模型、后晶化模型和同步晶化模型。在先晶化模型和后晶化模型的基础上,他们研究了同步晶化模型,当采用这种方法时,助熔剂(Na2O和K2O)的含量是十分重要的。实验表明,对于Na2O-CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃,同步烧结模型具有明显的优势。
目前,利用铁矿渣制备的矿渣微晶玻璃主要采用熔融法进行制备。究其原因,主要是由于烧结法比熔融法制备的微晶玻璃试样的致密性稍差,试样尺寸收缩较大,存在气孔等缺陷。但是熔融法同样也存在着较多问题,如配料时需加入大量的晶核剂,另外还需加入大量的富硅、富铝、MgCO3、石英砂和纯碱等工业用原料。
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