【摘 要】
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高结晶度透明微晶玻璃不仅具有玻璃的透明度高、物理化学稳定性优异、制备简易等优点,还具备了晶体材料优异的发光特性等,是新型的固体光功能材料之一。因其具备优异热力学及光学性能,在国防技术、医疗安全、微电子技术等领域具有广阔的研究前景。本文通过在钠钙硅玻璃体系中引入成核剂ZrO2、添加剂B2O3,采用传统的高温熔融法制备出基础玻璃;通过二步法热处理方式制备出了高结晶度透明的微晶玻璃。在此基础上研究了不同
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高结晶度透明微晶玻璃不仅具有玻璃的透明度高、物理化学稳定性优异、制备简易等优点,还具备了晶体材料优异的发光特性等,是新型的固体光功能材料之一。因其具备优异热力学及光学性能,在国防技术、医疗安全、微电子技术等领域具有广阔的研究前景。本文通过在钠钙硅玻璃体系中引入成核剂ZrO2、添加剂B2O3,采用传统的高温熔融法制备出基础玻璃;通过二步法热处理方式制备出了高结晶度透明的微晶玻璃。在此基础上研究了不同含量ZrO2以及不同热处理制度对基础玻璃析晶性能的影响,并探索出该玻璃体系合适的热处理条件。研究了透明微晶玻璃的表面形貌、透过率、密度变化等。通过热分析曲线（DSC）及X射线衍射（XRD）分析并确定了基础玻璃适合的热处理制度;通过扫描电镜（SEM）研究分析了透明微晶玻璃的表面形貌;通过吸收透过光谱研究了微晶玻璃的透过率。结果表明该钠钙硅体系玻璃在合适的热处理制度下成功制备出高结晶度透明的微晶玻璃,析晶相为Na4Ca4Si6O18。根据DSC与XRD结果并结合不同热处理条件的尝试,探索出了最佳成核和析晶的热处理条件,其中成核条件为:成核温度680℃,成核时间5 h;晶化条件为:晶化温度为780℃,晶化时间为5 h。对在该条件下制备出的透明微晶玻璃进行了SEM测试,平均晶粒尺寸为550 nm。通过jade计算出的结晶度为82.59%;对制备出的均匀透明、无气泡的基础玻璃和微晶玻璃进行透过光谱测试,结果显示在可见光波长范围内,基础玻璃透过率为90.3%,微晶玻璃透过率最高可达75%。成核温度、成核时间、晶化温度不变,晶化时间降低至2 h制备出的微晶玻璃在可见光波段内的透过率高达78%,结晶度为80.63%;成核温度680℃,成核时间10h,晶化温度780℃,晶化时间为5 h制备的微晶玻璃透过率略微提高。
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