何 峰,陳美桃,施 江,張文濤,萬 鵬,郭子琛,謝峻林,李鳳祥
(1.武漢理工大學硅酸鹽建筑材料國家重點實驗室,武漢 430070;2.佛山市順德區美的電熱電器制造有限公司,佛山 528311)
微晶玻璃具有許多優異的性能,包括:(1)良好的熱學穩定性和可大幅度調整的熱膨脹系數[1],通過特定的方法甚至能制備出零膨脹和負膨脹的微晶玻璃;(2)較好的力學穩定性和較高的機械強度、硬度、耐磨性能等[2];(3)化學穩定性好,能在酸雨頻繁、大氣污染嚴重等較為惡劣的環境下使用;(4)具有較好的電學性能,使用時介電損耗小,具有穩定的介電常數[3];(5)軟化溫度較高,在高溫下能保持較高的機械強度,因此能制造出在高溫下使用的微晶玻璃;(6)原材料豐富,能利用大量的天然礦物和工業廢渣,例如廢玻璃和粉煤灰[4-5],Au-Cu尾礦[6],鋰粘土礦產資源開采[7],廢棄陰極射線管和鍺尾礦[8]。
在眾多的微晶玻璃體系中,鋰鋁硅微晶玻璃由于其特殊的低、負膨脹性能[9-10],使其具有卓越的熱學性質[11]。鋰鋁硅微晶玻璃已在炊具、高溫電光源玻璃、高溫觀察窗、實驗室用加熱器具、化工管道、閥、泵等方面得到廣泛應用[12]。在鋰鋁硅微晶玻璃的研究方面,人們更加注重研究其低膨脹、超低膨脹特性[13-18]。常用的LAS微晶玻璃的制備方法有燒結法[13-15]、熔融法[16-18]、溶膠凝膠法[19-20]等。由于燒結法得到的微晶玻璃熱膨脹系數較低,因此吸引了大量研究者對其進行研究。例如García-Moreno等[13],通過常規燒結法成功制備出低熱膨脹的LAS-SiC納米復合材料,其CTE為0.32×10-6/℃。García-Moreno等[14],通過放電等離子燒結法制備出低熱膨脹的LAS微晶玻璃,其CTE為-0.7×10-6/℃。……