钙铝硅系统论文_谢俊

导读:本文包含了钙铝硅系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:玻璃,微晶,系统,应力,残余,射线,论文。

钙铝硅系统论文文献综述

谢俊^[1]（2007）在《钙铝硅系统微晶玻璃结构与内应力关系的研究》一文中研究指出近年来，国内外对建筑装饰微晶玻璃，即以β-硅灰石为主要晶相的微晶玻璃(CaO-Al_2O_3-SiO_2系统)研究报导很多。随着CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃产业的发展，在其工业生产中，存在难以解决的“变形”或“炸裂”等现象。这些问题的出现会大大降低产品的成品率，从而影响到企业的经济效益及行业的技术发展。究其产生原因，是由于微晶玻璃中存在的玻璃相和晶相，它们在热膨胀系数、转变温度、力学性质、微观结构等方向有或大或小的差异，这些性质的差异必然导致残余应力的产生。有关微晶玻璃中残余应力等科学问题是非常值得研究的。但是，目前，国内外对于这个方面的研究深度不够。由于金属材料良好的弹塑性、力学性能、机械加工性能，以及成熟的弹塑性力学的理论支持，所以在材料应力的研究方面，金属材料，金属薄膜，已经有了较深的研究，理论比较完善。而无机非金属材料中的有关应力问题，有研究，由于难度较大研究深度不够，理论也相对滞后。此外，如何控制并消除内应力，以最大限度降低因内应力对材料的破坏，这些科学问题都值得在理论上加以深入研究。因此，对于微晶玻璃的应力测试就尤显得重要。国内外在测试应力方面主要采用偏光仪、X射线应力测试仪、中子衍射应力仪、超声波应力测定仪等现代测试手段。本学位论文利用X射线应力测试法、中子衍射法及相关的软件和其他测试手段，研究和分析冷却速率、氧化物、玻璃厚度及玻璃颗粒大小对CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃中的内应力的影响，探索相关基础理论问题，并将其与生产实践结合起来，指导同类材料的研究、开发与应用，都具有十分重要的意义。论文得到以下结论：1．X射线衍射法、中子衍射法可以定量的测定微晶玻璃中的应力。微晶玻璃在经过保温后经过不同冷却速率处理后，有不同的应力值，X射线衍射法测试结果表明随着冷却速率的增加，应力值由-59MPa向+57MPa变化，表现为压应力向张应力变化。中子衍射测试应力值结果随着冷却速率的增大从204.501MPa减小到135.342MPa后又增加到276.463MPa，即先减小后增大的趋势。相应的微晶玻璃试样晶面间距也有一个先减小后增大的趋势，结果同样表明微晶玻璃的应力由压应力向张应力变化。特别是微晶玻璃试样存保温后急冷到850℃时，即有压应力又有张应力。而当试样表面经过磨抛处理后，试样应力值较未磨抛试样的应力值要小，但也有一个由压应力向张应力变化。因此实际生产中可以在不改变微晶玻璃产品的性能，缩短玻璃生产的周期。如晶化保温后急冷到850℃以上。2．当CaO含量增加时，微晶玻璃中β-硅灰石晶体的含量从26.27％上升到37.52％，而且β-硅灰石晶体的长径比逐渐减小，从开始的针状变为后来的短柱状，抗折强度呈下降的趋势。随着CaO含量由15wt％增加到17wt％，微晶玻璃表面的残余应力由-463.2MPa减小到-333.9MPa，当CaO含量由17wt％增加到20wt％，微晶玻璃表面的残余应力由-333.9MPa增加到-959.9MPa。这是微晶玻璃中β-硅灰石晶体含量与晶体尺寸两方面作用的结果。考虑CaO含量对微晶玻璃残余应力、机械强度、以及其它各方面的影响，在CAS系统微晶玻璃的实际生产中，CaO含量取16～18wt％是较为合适。3．Al_2O_3对CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃中β-硅灰石晶体的析出有抑制作用。当Al_2O_3含量增加时，微晶玻璃中β-硅灰石晶体的含量由35.72％下降到26.1％，且β-硅灰石晶体的长径比逐渐增大，从开始的短柱状变为后来的针状。Al_2O_3含量增加使剩余玻璃相的网络结构得到加强，热膨胀系数减小。随着Al_2O_3含量的增加，抗折强度先增大后减小，微晶玻璃表面的残余应力则是从-837.3MPa减小到-364.2MPa，这是微晶玻璃中β-硅灰石晶体含量与剩余玻璃相热膨胀系数减小两方面作用的结果。综合考虑Al_2O_3含量对微晶玻璃残余应力、抗折强度等方面的影响，在CAS系统微晶玻璃的实际生产中，Al_2O_3含量取6～8wt％是较为合适。4．在基础玻璃成分一定的情况下，研究了玻璃颗粒径在0.5～3mm范围的微晶玻璃应力与结构性能。当颗粒减小时，微晶玻璃中β-硅灰石晶体的含量有增加的趋势。由于β-硅灰石晶体的热膨胀系数要远小于剩余玻璃相的热膨胀系数，因此当β-硅灰石晶体增多时降低了微晶玻璃的热膨胀系数，使得两相的热膨胀不匹配加剧，微晶玻璃上表面的应力值也由-146.00 MPa变为-218.571 MPa，且为压应力值。另外从晶体的微观形貌分析，可以得出粒径在0.5～1.5mm的晶体分布均匀，晶体生长方向一致，晶相和玻璃相的结合较为致密，可以作为烧结法CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃的颗粒粒径选择的参考。5．在基础玻璃一定的情况下，研究了厚度为30mm、25mm、20mm、18mm、15mm的微晶玻璃应力分布。测试结果表明：微晶玻璃的表面压应力随着厚度的增加从-45.8MPa增加到-441.1Mpa。因为在微晶玻璃冷却过程中由于样品上表面是流动的空气而下表面则是蓄热较好的材料，因此，下表面相对要比上表面要冷却的快一些。所以，在退火过程中，容易在试样表面产生压应力。此外，当改变样品的厚度时，不同试样厚度导致试样上下表面的温度冷却速度有差异，实验中得到证明。根据实际生产的经验和微晶玻璃表面压应力的要求，选择压应力值范围在-66.6 MPa～-78.9MPa之间，对应的微晶玻璃厚度在18mm～20mm。6．X射线衍射法测试微晶玻璃应力过程中，通过选择较高的衍射角并且延长衍射时间，提高了X射线衍射法测试微晶玻璃残余应力的精确度，减少了该方法在应力测量中的误差。中子衍射的穿透深度为毫米级远大于X射线衍射大约0.01毫米级的穿透深度，故可以测试块状样品的体应力分布，这也决定了中子衍射法测试应力不受材料表面的影响。该方法在应变测量中可以达到10~4级的精确度，可以精确的测量材料的微应变。本文采用Rietveld全谱拟合方法测量衍射峰宽度的增加值为对应于材料的微应变，误差精确度达到10~(-4)级。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2007-06-01）

龙欣江^[2]（2005）在《钙铝硅系统微晶玻璃组成与残余应力关系的研究》一文中研究指出近年来,国内外对建筑装饰微晶玻璃,即以β-硅灰石为主要晶相的微晶玻璃(CaO-Al_2O_3-SiO_2系统)研究报导很多,其中对硅灰石晶体的析晶过程、化学组成、生产工艺、产品性能研究较深入。随着CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃产业的发展,在其工业生产中,存在难以解决的“变形”或“炸裂”等现象。这些问题的出现会大大降低产品的成品率,另外,也会给用户的使用带来不安全的因素。究其产生原因,是由于微晶玻璃中存在的玻璃相和晶相,他们在热膨胀系数、转变温度、力学性质、微观结构等方向有或大或小的差异,这些性质的差异必然导致残余应力的产生。有关微晶玻璃中残余应力等科学问题是非常值得研究的。但是,目前,国内外对于这个方面的研究深度不够。由于金属材料良好的弹塑性、力学性能、机械加工性能,以及成熟的弹塑性力学的理论支持,所以在材料的内应力的研究方面,金属材料,金属薄膜,已经有了较深的研究,理论也比较完善。而无机非金属材料中的有关应力问题,有研究,但研究深度不够,理论也相对滞后。此外,如何控制并消除内应力,以最大限度降低内应力对材料的破坏。这些科学问题都值得在理论上加以深入研究。因此,对于微晶玻璃的应力测试就尤显得重要。国内外在测试应力方面主要采用偏光仪、X射线应力测试仪、中子衍射应力仪、超声波应力测定仪等现代测试手段。根据本课题中所要研究的微晶玻璃的各方面性质,本文利用X射线应力测试仪及相关的软件实现了对其残余应力的测定。并且运用了其他现代测试手段,通过对微晶玻璃试样的结构及性能测定,全方面,多角度研究和分析了化学组成对CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃中的残余应力的影响,探索相关基础理论问题,并将其与生产实践结合起来,指导同类材料的研究、开发与应用。该测试方法利用X射线,以晶面间距作为应变的度量。当有应力时,晶面间距将发生变化,发生布拉格衍射时,产生的衍射峰也将发生移动,而且移动距离的大小与应力大小有关。根据弹性力学的公式可计算出残余应力的数值。本实验拟在RIGAKU公司生产的D/Max-ⅢA和D/Max-ⅢC型X射线衍射仪上进行。实验结果表明:微晶玻璃的化学组成对其残余应力影响极其明显。随着CaO含量的增大,微晶玻璃中残余应力表现为先减小而后再急剧增大的趋势,而CaO含量为16wt%时,残余应力最小。当Al_2O_3含量从5.5wt%增加到9.5wt%,残余应力逐渐减小。在实际生产过程中可以能过合理地选择化学组成来减小微晶玻璃的残余应力,使其在一个可以允许的范围内,以满足正常生产及使用安全的要求。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2005-05-01）

谢俊^[3]（2004）在《钙铝硅系统微晶玻璃内应力的研究》一文中研究指出近年来，国内外对建筑装饰微晶玻璃，即以β-硅灰石为主要晶相的微晶玻璃(CaO-Al_2O_3-SiO_2系统)研究报导很多。随着CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃产业的发展，在其工业生产中，存在难以解决的“变形”或“炸裂”等现象。这些问题的出现会大大降低产品的成品率，从而影响到企业的经济效益及行业的技术发展。另外，也会给用户的使用带来不安全的因素。究其产生原因，是由于微晶玻璃当中存在着较大的组织应力和热应力。有关微晶玻璃中的组织应力和热应力等科学问题是非常值得研究的。目前，国内外对于这个方面的研究深度不够。在材料的内应力的研究方面，金属材料已经有了较深的研究，理论也比较完善。而无机非金属材料中的有关应力问题，有研究，但研究深度不够，理论也相对滞后。此外，微晶玻璃的内应力产生后，如何控制并消除内应力，以最大限度降低内应力对材料的破坏。这些科学问题都值得在理论上加以深入研究。因此，对于微晶玻璃的应力测试就尤显得重要。国内外在测试应力方面主要采用偏光仪、X射线应力测试仪、中子衍射应力仪、超声波应力测定仪等现在测试手段。本文利用X射线应力测试仪及相关的软件等其他现代测试手段，通过对微晶玻璃试样的结构及性能测定，深入研究和分析退火热处理制度对CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃中的内应力的影响，探索相关基础理论问题，并将其与生产实践结合起来，指导同类材料的研究、开发与应用。文中应用X射线衍射法对CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃内应力进行测试。该测试方法利用阴极射线管产生的X射线入射束，以晶面间距作为应变的度量。当有应力时，晶面间距将发生变化，发生布拉格衍射时，产生的衍射峰也将发生移动，而且移动距离的大小与应力大小有关。因此根据衍射峰位置2θ的变化，通过测定不同的同族衍射晶面的2θ值，算得Δ2θ／Δsin~2ψ值，根据试样表面某一方向的平均残余应力公式：σ_x=KΔ2θ／Δsin~2ψ(MPa)，进而求得σ_x，其中K为常数，ψ为0°、3°、6°和9°。本实验拟在Rigaku公司生产的D／Max-ⅢA型X射线衍射仪上进行。武汉理工大学硕上学位论文实验结果表明:采用X射线衍射法可以定量的测定微晶玻璃中的应力。微品玻璃在经过保温后急冷到不同的退火冷却温度点时，有不同的应力值，.且随着退火冷却温度的降低，应力山压应力向拉应力变化。特别是在保温后退火急冷温度在850℃时，即有压应力又有拉应力。在实际生产中我们可以适当的控制微晶玻璃生产的退火制度，在不改变微晶玻璃产况:的性能，缩短玻璃生产的周期。如品化保温后急冷到850℃以上。论文得到了国家自然科学基金(50272043)的资助。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2004-06-01）

钙铝硅系统论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

近年来,国内外对建筑装饰微晶玻璃,即以β-硅灰石为主要晶相的微晶玻璃(CaO-Al_2O_3-SiO_2系统)研究报导很多,其中对硅灰石晶体的析晶过程、化学组成、生产工艺、产品性能研究较深入。随着CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃产业的发展,在其工业生产中,存在难以解决的“变形”或“炸裂”等现象。这些问题的出现会大大降低产品的成品率,另外,也会给用户的使用带来不安全的因素。究其产生原因,是由于微晶玻璃中存在的玻璃相和晶相,他们在热膨胀系数、转变温度、力学性质、微观结构等方向有或大或小的差异,这些性质的差异必然导致残余应力的产生。有关微晶玻璃中残余应力等科学问题是非常值得研究的。但是,目前,国内外对于这个方面的研究深度不够。由于金属材料良好的弹塑性、力学性能、机械加工性能,以及成熟的弹塑性力学的理论支持,所以在材料的内应力的研究方面,金属材料,金属薄膜,已经有了较深的研究,理论也比较完善。而无机非金属材料中的有关应力问题,有研究,但研究深度不够,理论也相对滞后。此外,如何控制并消除内应力,以最大限度降低内应力对材料的破坏。这些科学问题都值得在理论上加以深入研究。因此,对于微晶玻璃的应力测试就尤显得重要。国内外在测试应力方面主要采用偏光仪、X射线应力测试仪、中子衍射应力仪、超声波应力测定仪等现代测试手段。根据本课题中所要研究的微晶玻璃的各方面性质,本文利用X射线应力测试仪及相关的软件实现了对其残余应力的测定。并且运用了其他现代测试手段,通过对微晶玻璃试样的结构及性能测定,全方面,多角度研究和分析了化学组成对CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃中的残余应力的影响,探索相关基础理论问题,并将其与生产实践结合起来,指导同类材料的研究、开发与应用。该测试方法利用X射线,以晶面间距作为应变的度量。当有应力时,晶面间距将发生变化,发生布拉格衍射时,产生的衍射峰也将发生移动,而且移动距离的大小与应力大小有关。根据弹性力学的公式可计算出残余应力的数值。本实验拟在RIGAKU公司生产的D/Max-ⅢA和D/Max-ⅢC型X射线衍射仪上进行。实验结果表明:微晶玻璃的化学组成对其残余应力影响极其明显。随着CaO含量的增大,微晶玻璃中残余应力表现为先减小而后再急剧增大的趋势,而CaO含量为16wt%时,残余应力最小。当Al_2O_3含量从5.5wt%增加到9.5wt%,残余应力逐渐减小。在实际生产过程中可以能过合理地选择化学组成来减小微晶玻璃的残余应力,使其在一个可以允许的范围内,以满足正常生产及使用安全的要求。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。