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MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-Y2O3玻璃的弹性模量

迟玉山 , 沈菊云 , 陈学贤 , 缪之训

无机材料学报

根据硬盘基板用材料的要求,制备了MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-Y2O3 高弹性模量玻璃(１２０ＧＰａ)玻璃的弹性模量随组成的变化服从Ｍａｋｉｓｈｉｍａ－Ｍａｃｋｅｎｚｉｅ理论,ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３等具有较高单位体积离解能的氧化物有利于提高玻璃的弹性模量．但玻璃弹性模量的理论计算值低于测试值．这是因为Ｍａｋｉｓｈｉｍａ－Ｍａｃｋｅｎｚｉｅ理论没有考虑玻璃内阳离子的具体配位状态,对ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３堆积密度因子的推导存在误差．因此利用Ｍａｋｉｓｈｉｍａ－Ｍａｃｋｅｎｚｉｅ理论发展高弹性模量玻璃时应对ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３等氧化物的计算进行修正．

关键词: MgO－Al2O3－SiO2－TiO2－Y2O3玻璃 , elastic moduli , Makishima-machenzie theory , substrates for hard disks

La2O3在MgO-Al2O3-SiO2-TiO2微晶玻璃中的作用

迟玉山 , 沈菊云 , 陈学贤 , 缪之训

无机材料学报

在ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＴｉＯ２玻璃中添加不同数量的氧化镧，采用差热分析、Ｘ射线衍射及电子显微镜等技术研究了氧化镧对玻璃析晶过程与力学性能的影响．氧化镧的加入使玻璃中析出α－堇青石相的温度降低；同时避免了高膨胀方石英相的析出．随着氧化镧加入量的增加，玻璃整体析晶能力下降，微晶玻璃中晶相含量减少，晶粒尺寸增大，微晶玻璃的弹性模量与硬度减小，断裂韧性增加，体现出大尺寸长柱状金红石晶粒的增韧作用．

关键词: MgO-Al2O3-SiO2-TiO2微晶玻璃 , La2O3 , crystallization , fracture toughness

La2O3在MgO-Al2O3-SiO2-TiO2微晶玻璃中的作用

迟玉山 , 沈菊云 , 陈学贤 , 缪之训

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2002.02.028

在MgO-Al2O3-SiO2-TiO2玻璃中添加不同数量的氧化镧,采用差热分析、X射线衍射及电子显微镜等技术研究了氧化镧对玻璃析晶过程与力学性能的影响.氧化镧的加入使玻璃中析出α-堇青石相的温度降低,同时避免了高膨胀方石英相的析出.随着氧化镧加入量的增加,玻璃整体析晶能力下降,微晶玻璃中晶相含量减少,晶粒尺寸增大,微晶玻璃的弹性模量与硬度减小,断裂韧性增加,体现出大尺寸长柱状金红石晶粒的增韧作用.

关键词: MgO-Al2O3-SiO2-TiO2微晶玻璃 , La2O3 , 晶化 , 断裂韧性

MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-Y2O3玻璃的弹性模量

迟玉山 , 沈菊云 , 陈学贤 , 缪之训

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2002.03.015

根据硬盘基板用材料的要求,制备了MgO-A12Oa-SiO2-TiO2-Y2Oa高弹性模量玻璃(120GPa).玻璃的弹性模量随组成的变化服从Makishima-Mackenzie理论,MgO、A12O3、TiO2、Y2O3等具有较高单位体积离解能的氧化物有利于提高玻璃的弹性模量.但玻璃弹性模量的理论计算值低于测试值.这是因为Makishima-Mackenzie理论没有考虑玻璃内阳离子的具体配位状态,对MgO、Y2O3堆积密度因子的推导存在误差.因此利用Makishima-Mackenzie理论发展高弹性模量玻璃时应对MgO、Y2O3等氧化物的计算进行修正.

关键词: MgO-A12Oa-SiO2-TiO2-Y2O3玻璃 , 弹性模量 , Makishima-Mackenzie理论 , 硬盘基板``

MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃的IR、DTA和XRD研究

迟玉山 , 沈菊云 , 陈学贤

无机材料学报

利用红外光谱、差热分析、Ｘ射线粉末衍射、电子显微镜等手段研究了含有ＴｉＯ２和ＺｒＯ２的薹青石微晶玻璃的分相、成核与析晶过程．热处理过程中玻璃首先发生分相，富含钛离子的一相呈现点滴状，均匀分散于玻璃基体中．随后玻璃中析出大量微小的镁铝钛酸盐晶粒，并保持与玻璃分相类似的显微结构形貌．在玻璃析晶过程中钛离子逐渐向六配位状态转化，表明玻璃中钛离子参与形成晶相，玻璃相中钛离子含量逐渐减少．

关键词: TiO2 , ZrO2 , glass-ceramic , phase-separation , nucleation , crystallization , IR

硬盘基板用微晶玻璃的析晶过程研究

迟玉山 , 沈菊云 , 陈学贤

无机材料学报

利用差热分析、热膨胀曲线与Ｘ射线衍射等方法研究了含ＴｉＯ２和ＺｒＯ２的 ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２玻璃的析晶过程．７８０℃时玻璃中析出的镁铝钛酸盐促使玻璃在８００℃析出Ｍｇ－透辉石，随后在 ９３０℃Ｍｇ－透辉石和镁铝钛酸盐开始向假蓝宝石、金红石和Ｚｒ／Ｔｉ固溶体转变；１０３０℃假蓝宝石开始转变为β－石英固溶体，而在１１２５℃以上温度，β－石英固溶体转化为α－堇青石、方石英和顽火辉石，同时金红石和Ｚｒ／Ｔｉ固溶体向锆英石和钛酸镁转变．依据玻璃析晶序列，选择在９３０～１０５０℃间温度下对玻璃进行热处理，制得以假蓝宝石为主晶相的微晶玻璃．此微晶玻璃具有细小均匀的晶粒结构，具有高的弹性模量（１２０ＧＰａ）和良好的表面性能，是适宜的硬盘基板材料．

关键词: TiO2 , ZrO2 , MgO-Al2O3-SiO2 glass-ceramic , DTA , thermal expansion curve , XRD , substrate of hard disks

硬盘基板用微晶玻璃的析晶过程研究

迟玉山 , 沈菊云 , 陈学贤

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.05.003

利用差热分析、热膨胀曲线与X射线衍射等方法研究了含TiO2和ZrO2的MgO-Al2O3-SiO2玻璃的析晶过程.780℃时玻璃中析出的镁铝钛酸盐促使玻璃在800℃析出Mg-透辉石;随后在930℃Mg-透辉石和镁铝钛酸盐开始向假蓝宝石、金红石和Zr/Ti固溶体转变;1030℃假蓝宝石开始转变为β-石英固溶体,而在1125℃以上温度,β-石英固溶体转化为Q-堇青石、方石英和顽火辉石,同时金红石和Zr/Ti固溶体向锆英石和钛酸镁转变.依据玻璃析晶序列,选择在930～1050℃间温度下对玻璃进行热处理,制得以假蓝宝石为主晶相的微晶玻璃.此微晶玻璃具有细小均匀的晶粒结构,具有高的弹性模量(120GPa)和良好的表面性能,是适宜的硬盘基板材料.

关键词: TiO2 , ZrO2 , MgO-Al2Oa-SiO2微晶玻璃 , DTA , 热膨胀曲线 , XRD , 硬 盘基板

MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃的IR、DTA和XRD研究

迟玉山 , 沈菊云 , 陈学贤

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2002.01.008

利用红外光谱、差热分析、X射线粉末衍射、电子显微镜等手段研究了含有TiO2和ZrO2的堇青石微晶玻璃的分相、成核与析晶过程.热处理过程中玻璃首先发生分相,富含钛离子的一相呈现点滴状,均匀分散于玻璃基体中.随后玻璃中析出大量微小的镁铝钛酸盐晶粒,并保持与玻璃分相类似的显微结构形貌.在玻璃析晶过程中钛离子逐渐向六配位状态转化,表明玻璃中钛离子参与形成晶相,玻璃相中钛离子含量逐渐减少.

关键词: TiO2 , ZrO2 , 微晶玻璃 , 分相 , 成核 , 析晶 , 红外光谱

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