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微晶玻璃,又称玻璃陶瓷(Glass Ceramics),作为新型功能材料和结构材料,以其优良的光、电、磁、生物、化学等性能在微电子技术、生物医学、国防尖端技术、机械制造等领域都得到了广泛的应用。堇青石基微晶玻璃是一种高强度的微晶玻璃。由于其具有生产成本低、原材料丰富、低的介电常数、低的热膨胀系数、高的力学强度和良好的电绝缘性能等,被认为是很有发展前景的工程材料和介电材料而广泛应用,故人们对它的研究与应用开发一直很活跃。本文以深海浮力材料应用的玻璃微珠为背景,探索一种高强度的微晶玻璃作为浮力材料填充物——微晶玻璃微珠的制备材料,用以提高浮力材料的使用深度。本文以MgO-Al2O3-SiO2为基础玻璃组成,系统研究了该体系玻璃的制备工艺和析晶行为;讨论了晶核剂对该系玻璃析晶性能的影响;分析了在不同的核化时间、核化温度,晶化时间、晶化温度下所得到的微晶玻璃材料的力学性能和显微结构;并得出了制备高性能微晶玻璃的较佳工艺参数。研究结果表明,在MgO-Al2O3-SiO2/B2O3系玻璃具有相对较低的熔化温度,适合于熔融法制备微晶玻璃;ZrO2-TiO2复合晶核剂对MgO-Al2O3-SiO2系玻璃的析晶具有有效的促进作用,采用配比为(2%ZrO2+3%TiO2)的复合晶核剂制备的MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃,其主晶相为α-堇青石,且晶粒细小、均匀,有利于微晶玻璃强度的提高;核化温度、核化时间、晶化温度、晶化时间均对微晶玻璃的力学性能具有强烈地影响;对MgO-Al2O3-SiO2系玻璃,掺加(2%ZrO2+3%TiO2)为晶核剂,在1550℃下通过熔融法制备玻璃试样,将试样在600℃、4h核化处理,在1100℃、4h晶化处理,可得到具有较好性能的堇青石基微晶玻璃,其抗弯强度为182MPa,维氏硬度12.89GPa,断裂韧性为6.61MPa·m1/2。