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第15章 微晶玻璃工艺和陶瓷工艺

采用微晶玻璃工艺制造云母质可加工材料需要通过熔融—浇铸—退火—结晶等过程,形成含有大量云母微晶的微晶玻璃。随着制品尺寸的增大,获得完整、理想微晶材料的难度也越大:由于玻璃体导热性差,浇铸厚,长型制品容易在制品中产生巨大的残余热应力,从而造成材料碎裂。同样,由于导热性差、制品过厚可造成退火和微晶化过程不均匀,引起材料性能降低,甚至碎裂。当前用这种工艺通常只能生产出最大直径150mm、长度200mm左右的柱状材料。

另一方面,通过陶瓷工艺制造大型、致密材料已有很多成熟的经验。陶瓷工艺从粉体开始,通过成型、干燥、烧成等步骤,逐步将粉体内的空隙排除,烧成时的高温使晶粒长大,最后形成致密的固体。在分段的各个工序中有多种工艺手段可以对产品的质量进行控制,对制品的尺寸不像微晶玻璃工艺那样敏感。此外,微晶玻璃工艺需要先将物料熔融,其温度远远高于陶瓷工艺的烧结温度,从能量角度考虑,微晶玻璃工艺制备的材料从高温到室温需要散失的能量远远高于陶瓷烧成后散失的能量。如果控制不当,大量能量如果不能平稳地以热能形式散失到周围环境中,就很容易转变成断裂能使材料发生开裂。陶瓷工艺中制品的热能散失较小,因而问题不如生产玻璃那样严重。