氟云母加入量对可加工氟闪石玻璃陶瓷反应析晶的影响

用X射线衍射、扫描电镜研究了不同加入量氟云母晶体的钠钙玻璃粉末在烧结过程中的反应析晶。结果表明:氟云母加入量小于20%(质量分数,下同)时,反应析晶形成透辉石;加入40%时形成氟闪石;加入60%时氟闪石和氟云母共存;加入80%时大部分氟云母未反应,只有少量氟闪石形成。提出氟云母向透辉石和氟闪石转变的晶体学模型来解释上述结果。烧结过程中,玻璃中的Na2O和CaO通过扩散进入氟云母晶体,导致硅氧四面体平面网断裂,转变成链状结构。反应析晶的最终产物与进入氟云母晶体中的氧含量有关,决定于最终晶体中O和Si的摩尔比。

熔融铸造法及烧结法氟云母玻璃陶瓷性能的比较

目的:研究不同制备工艺对齿科可切削氟云母玻璃陶瓷性能的影响。方法:采用熔融铸造工艺和烧结工艺制备K2O-MgO-MgF2-SiO2系统可切削氟云母玻璃陶瓷,采用XRD、SEM确定其晶相组成和微观结构,测试透射率、弯曲强度和脆性指数。结果:2种制备工艺制备的玻璃陶瓷主晶相均为四硅氟云母,晶相大小均为2～5μm,径厚比6～7。烧结制备玻璃陶瓷晶相体积分数较高,透射率、脆性指数较低,弯曲强度较高。结论:针对氟云母玻璃陶瓷而言,烧结法制备工艺优于熔融铸造工艺。

可加工氟云母玻璃陶瓷研究进展

可加工氟云母玻璃陶瓷是一种新型的结构材料,可用普通的金属刀具进行机械加工,自问世以来一直是陶瓷材料领域的一个研究热点。传统的可加工氟云母玻璃陶瓷中的主晶相是氟金云母和四硅氟云母,近年来又开发出钡云母、钙云母、锂云母和复相氟云母等新型的氟云母玻璃陶瓷,本文综述了近年来国内外在这方面的研究进展。

半透明四硅氟云母微晶玻璃的合成

本文研究了SiO_2-MgO-MgF_2-K_2O系统四硅氟云母微晶玻璃的制备工艺,通过热膨胀曲线、差热分析及扫描电镜观察,探索了微晶玻璃的热处理制度,用x-ray衍射方法确定了晶类及结晶率,并对材料的半透明性能作了理论探讨。

氟金云母陶瓷材料铣削温度预测模型及试验研究

为了研究铣削的主要工艺参数中铣削速度、每齿进给量、铣削宽度和铣削深度对氟金云母陶瓷材料铣削过程中的温度影响,对铣削过程中热量的来源进行分析。通过热源法建立铣削面热源对已加工表面传热的温度数学模型,并优化热量分配比例系数,使数学模型的计算误差减小;设计单因素试验分析主要工艺参数对氟金云母陶瓷的铣削温度影响规律,发现在参数范围内铣削温度均随着加工参数的增大而增大。最后将温度数学模型计算的理论值与试验值进行对比以验证结果的一致性,并发现两者之间的误差在1~11℃之间,均在合理误差范围内。

氧化铝含量对牙用四硅氟云母微晶玻璃性能的影响

目的 :研究氧化铝含量改变对CAD/CAM加工用四硅氟云母微晶玻璃的微观结构及力学性能的影响。方法 :采用K2 O -MgO -MgF2 -SiO2 系统研制四硅氟云母微晶玻璃 ,通过扫描电镜观测及力学性能测试 ,比较在两个不同晶化温度 (10 6 0℃和 116 0℃ )下 ,三种不同氧化铝含量 (0 %、1%和 2 %) ,对四硅氟云母微晶玻璃的微观结构及力学性能的影响。结果 :增加氧化铝的含量可以减小微晶玻璃的晶粒尺寸和径厚比 ;当晶粒直径介于 2～ 5 μm之间时 ,材料的三点弯曲强度及断裂韧性最好 ,过大和过小的晶粒尺寸和径厚比都不利于材料力学性能的提高。结论 :云母微晶玻璃的微观结构随氧化铝含量的改变而改变 ,增加氧化铝含量可以降低云母微晶玻璃的析晶能力。

氟金云母陶瓷车削参数对刀具磨损的影响

对氟金云母可加工陶瓷进行车削加工试验,分析了切削中的刀具磨损特性,讨论了影响刀具磨损率的因素。以单因素实验法分别考察了刀具材料、冷却条件、切削深度、进给速度等对刀具磨损的影响规律。结果表明:刀具磨损过程可划分为三个阶段,自来水冷却可降低刀具磨损率,高速钢刀具不能满足加工需要,陶瓷刀具相对较好;切削深度对刀具磨损率的影响曲线为一抛物线段,进给速度对刀具磨损的影响曲线为一余弦线段;车削氟金云母陶瓷对刀具磨损过程与切削金属相似。

基于PSO算法改进BP神经网络的氟金云母点磨削工艺参数优化

通过氟金云母的高速点磨削试验,测试了加工表面硬度和表面粗糙度,分析了表面硬度和表面粗糙度随工艺参数的变化规律。基于单因素试验值和PSO算法改进的BP神经网络,利用最小二乘拟合,建立了氟金云母点磨削表面硬度和表面粗糙度关于各工艺参数的一元模型,以相关系数检验模型,证明模型具有较高可靠性。分析一元模型,提出表面硬度和表面粗糙度分别关于工艺参数的多元模型。基于正交试验值和PSO算法,对模型进行优化求解,并通过试验证明了模型具有较高可靠性。利用PSO算法对两个多元模型进行双目标优化,求解得到一组较为合理的工艺参数值。

氟金云母陶瓷车削加工中刀具磨损的研究

分别用高速钢刀具、硬质合金刀具和Si3N4陶瓷刀具对氟金云母可加工陶瓷进行车削加工试验,考察了氟金云母陶瓷车削加工中刀具的磨损过程、磨损形态及失效原因。SEM电镜观察和能谱分析表明,刀具磨损主要发生在后刀面和刀尖处,刀具磨损的主要形式有磨料磨损、粘结磨损,材料高硬度、低热导率是引起刀具磨损的主要原因。刀具破损的主要形式为高速钢刀具切削刃塑性变形和陶瓷刀具的崩刃。刀具与工件的组织不均匀,以及切削过程中产生的冲击性机械应力和热应力是刀具破损的主要原因。

氟铁云母——“姑苏城外”发现的新矿物

氟铁云母是三八面体云母类矿物新种 ,属铁云母的富氟类似物。新矿物产于“姑苏城外”近郊苏州A型花岗岩上部氟铁云母分异岩中。矿物呈自形 -半自形板片状 ;铁黑色 ,半透明。密度 3.18g/cm3(实测 )和 3.2 3g/cm3(计算 )。二轴负晶 ;钠光下测得折光率 :Ng =Nm =1.648,Np =1.596;2V(实测 )≈ 0° ,2V(计算 ) =0° ;Y =b =Nm。矿物多色性强 :Ng棕褐色 ,Nm暗绿色 ,Np浅棕色。由电子探针、湿法和原子吸收分析等手段提供的氟铁云母化学成分均值(wB% ) :SiO2 34 .12 ,Al2 O313.89,FeO 2 6.19,Fe2 O37.86,MgO 1.4 9,MnO 0 .68,Li2 O 0 .4 7,TiO21.2 9,ZnO 0 .2 7,NiO 0 .0 1,K2 O 8.73,Na2 O 0 .19,Rb2 O 0 .4 2 ,CaO 0 .0 2 ,BaO 0 .4 4 ,SrO 0 .0 1,H2 O+0 .91,F 3.91,Cl痕量 ,S 0 .0 0 ,O =F 1.65,总量 99.2 5。按O +OH +F +Cl+S =12及四面体阳离子数之和为 4计算的氟铁云母经验化学式为 :(K0 .92 Na0 .0 3 Rb0 .0 2 Ba0 .0 1) 0 .98(Fe2 +1.82 Fe3+0 .4 9Al0 .19Mg0 .18Li0 .16Ti0 .0 8Mn0 .0 5Zn0 .0 2 ) 2 .99(Al1.17Si2 .83) 4 .0 0 O10 (F1.0 3OH0 .50 O0 .4 7) 2 .0 0 。其理想化学式为 :KFe2 +3 AlSi3O10 F2 。氟铁云母属单斜晶系 1M型 ,空间群C2 /m。晶胞参数 :a =0 .5369( 8)nm、b =0 .92 89( 3)nm、

氟金云母钛珠光颜料的制备及表征

利用硫酸沸腾水解法制备了氟金云母钛珠光颜料前驱体,并通过差热-热重分析确定了珠光颜料前驱体的煅烧工艺。通过正交实验考察了反应温度、初始pH值、反应时间、搅拌速度、钛液浓度、晶型促进剂(SnCl4)对前驱体包覆率的影响,得到了制备珠光颜料前驱体的最佳工艺条件以及影响包覆率的各因素的主次顺序。借助SEM、XRD、FT-IR以及EDS对煅烧前后的粉体进行了表征。测试结果表明:在优化的工艺条件下制得的珠光颜料表面致密光滑,包覆层为金红石型TiO2,包覆率为27.3%。

羟基磷灰石／氟金云母复合的生物玻璃陶瓷的力学性能

通过粉末冶金方法制备羟基磷灰石玻璃/氟金云母生物医用玻璃陶瓷材料。利用力学性能检测、显微观察和相成分分析等手段,研究烧结温度以及玻璃相含量对材料抗弯强度、断裂韧性和硬度等力学性能的影响。结果表明:随着烧结温度的升高,材料的致密度不断提高,力学性能也得到改善,对于含80%氟金云母的玻璃陶瓷而言,抗弯强度从1000℃的55.1MPa,提高到1100℃的120.1MPa。随着玻璃陶瓷中氟金云母的增加,材料的抗弯强度、弹性模量、断裂韧性都有所提高。当氟金云母的含量达到80%时,得到的玻璃陶瓷复合材料的力学性能最佳。组分对HA/FG生物医用玻璃陶瓷力学性能的影响主要归因于其对材料致密度、相组成和结晶度的作用。

氟金云母玻璃陶瓷钻削过程中的刀具磨损特性研究

分别用硬质合金刀具和高速钢刀具钻削氟金云母可加工玻璃陶瓷材料,通过对刀具磨损表面形貌的观察和刀具主后刀面磨损带宽度的测试,分析了氟金云母玻璃陶瓷钻削加工中的刀具磨损过程、磨损形式及其机制.结果表明:与低碳钢相比,玻璃陶瓷材料钻削时刀具磨损较大,采用高速钢刀具时磨损比较剧烈,不适合氟金云母玻璃陶瓷材料的钻削加工;硬质合金刀具的磨损形态包括主后刀面磨损、副后刀面磨损以及横刃磨损,硬质合金钻头副后刀面的磨损为氟金云母玻璃陶瓷材料钻削加工的显著特征,磨料磨损和粘着磨损为硬质合金刀具的主要磨损形式;崩刃为硬质合金刀具非正常磨损的主要形式.

烧结法制备氟硅云母玻璃陶瓷

目的:采用烧结法制备齿科CAD/CAM用氟硅云母玻璃陶瓷切削块。方法:玻璃基础配方质量分数为SiO_2(50-60)％、K_2O(9-14)％、MgO(6-12)％、MgF_2(6-13)％、ZrO_2(0-5)％、Al_2O_3(0-5)％、P_2O_5(0-5)％、B_2O_3(0-3)％。根据差热曲线确定析晶温度,采用凝胶成型,分别在900℃、960℃、1000℃和1040℃进行烧结,测定体积收缩率。通过X射线衍射分析鉴定了烧结体晶相组成,采用扫描电镜对烧结体进行了微观结构观察。结果:随着烧结温度升高,收缩率增加,晶体由立方变为扁平;不同温度烧结的烧结体析出晶相相同,都是四氟硅云母;烧结温度高的烧结体中析出的晶体直径和径厚比较大。结论:该配方玻璃具有较好的烧结性能,烧结机制为非典型的无定形相粘性流动传质机,烧结过程中存在粘性流动传质和晶体生长两种现象。烧结时应采取高温烧结热制度。

B_2O_3、P_2O_5对氟硅云母玻璃陶瓷烧结性能的影响

目的 :研究B2 O3 、P2 O5对氟硅云母玻璃陶瓷烧结性能的影响。方法 :基础玻璃为SiO2 MgO MgF2 K2 O系统 ,按照x(B2 O3 P2 O5)·( 1 x) (SiO2 MgO MgF2 K2 O )的关系加入少量B2 O3 、P2 O5作为烧结助剂。分别在80 0、85 0、90 0、95 0、10 0 0℃进行烧结 ,测定体积收缩率。通过x射线衍射分析鉴定了烧结体晶相组成 ,采用扫描电镜对烧结体进行了微观结构观察。结果 :随着烧结温度升高 ,收缩率增加 ;加入质量分数为 2 %B2 O3 和P2 O5的玻璃烧结收缩率最高 ,加入 5 %P2 O5的玻璃收缩率最低。加入质量分数为 2 %B2 O3 和P2 O5的玻璃中析出的晶体直径和径厚比较大。结论 :B2 O3 和P2 O5影响SiO2 MgO MgF2 K2 O系统玻璃的烧结性能和晶体形貌。

氟铁云母的晶体结构分析

氟铁云母是三八面体云母类矿物新种,属铁云母的富氟类似物。利用电子探针、湿法和原子吸收分析等手段并结合穆斯堡尔谱分析的结果,按O+OH+F+Cl=12及四面体阳离子数之和为4计算的氟铁云母经验化学式为:(K0.92Na0.03Rb0.02Ba0.01)0.98(Fe1.822+Fe0.493+Al0.19Mg0.18Li0.16Ti0.08Mn0.05Zn0.02)2.99(Al1.17Si2.83)4.00O10(F1.03OH0.50O0.47)2.00。其理想化学式为:KFe32+AlSi3O10F2。使用粉晶XRD衍射仪,采用毛细管装样和超能探测器相结合收集衍射数据/图谱的微区衍射新方法收集氟铁云母的粉末衍射数据,通过构建晶体结构模型和Rietveld法晶体结构精修并收敛到Rp=2.51%,Rwp=3.19%,Rexp=2.85,χ2=1.253完成晶体结构解析。矿物属于单斜晶系1 M型,空间群C2/m;晶胞参数:a=0.537 05(4)nm,b=0.929 95(6)nm,c=1.017 35(6)nm;β=100.465(5)°,V=0.499 64(5)nm3;Z=2。

Cr_2O_3对尾矿氟金云母微晶玻璃电学性能和切削性能的影响

以金尾矿为主要原料,采用传统熔融法制备尾矿氟金云母微晶玻璃。利用DSC、XRD、SEM等检测手段,对尾矿氟金云母微晶玻璃的组织结构、电学性能、加工性能进行研究。实验结果表明:以Cr_2O_3为晶核剂,650℃核化2 h,860℃晶化3 h,可制备主晶相为KMg_3(Si_3AlO_(10))F_2的氟金云母微晶玻璃。随着Cr_2O_3含量增加,其晶体交错程度增大,径厚比达73。常温下,尾矿微晶玻璃体积电阻率达10^(12)Ω·m,而温度达到600℃时,尾矿微晶玻璃体积电阻率为10~6Ω·m;常温100 kHz时,尾矿微晶玻璃的介电常数为8.79～9.64,介电损耗为10^(-3)。随着Cr_2O_3含量增加,材料硬度逐渐下降后达到稳定,材料切削性能先增强,之后趋于稳定,基于材料硬度计算所得的切削性大于0.032。

氟金云母陶瓷车削加工中材料去除的试验研究

分别用高速钢、硬质合金和Si3N4陶瓷刀具对氟金云母可加工陶瓷进行车削加工试验,测试了材料加工表面粗糙度,并以扫描电镜观察了加工表面。分析了氟金云母陶瓷车削加工中材料去除特点、材料去除规律和材料去除机理,考察了刀具材料对材料去除率和表面加工质量的影响。其材料去除过程可分为初期阶段、高效阶段和后期阶段。高速钢刀具因材料去除率较低不适于氟金云母陶瓷的车削加工,硬质合金刀具加工的表面粗糙度Ra值最低,质量较好。初步分析了氟金云母陶瓷材料去除机制,其材料断裂去除以穿晶断裂模式为主,沿晶断裂模式同时存在。

不同制备工艺对ZrO_2增韧氟硅云母玻璃陶瓷力学性能的影响

目的:比较烧结法和熔融法两种制备工艺对ZrO2增韧的氟硅云母玻璃陶瓷力学性能的影响。方法:分别采用两种工艺(熔融法和粉末烧结法)制备ZrO2为5wt%的氟硅云母玻璃陶瓷复合材料,扫描电镜观察断面显微结构,X线衍射确定物相组成及含量,测定样本的抗弯强度和断裂韧性。结果:制备工艺不影响氟硅云母玻璃陶瓷复合材料的晶相;烧结法制备氟硅云母玻璃陶瓷复合材料的抗弯强度和断裂韧性高于熔融法制备的材料。烧结法制备的含5wt%ZrO2复合材料三点抗弯曲强度达到(169.4±10.2)MPa,断裂韧性(2.42±0.06)MPa.m1/2。结论:烧结法制备的ZrO2增韧氟硅云母玻璃陶瓷比熔融法制备的玻璃陶瓷具有更优良的力学性能。

白云鄂博矿床氟金云母的矿物学研究

内蒙白云鄂博REE-Nb-Fe矿床广泛分布的“金云母”,以F含量H2O+含量为其鲜明特色。按∑(O+F)=12计算的金云母化学式表明,其附加阴离子中,绝大多数F>OH。根据国际矿物协会(IMA)新矿物及矿物命名委员会(CNMMN)的规定,F>OH(离子摩尔数)的金云母,应称氟金云母,属云母族的独立矿物种。检索IMACNMMN公布的已知矿物种名录,均无氟金云母条目。为此,按新矿物要求,对该矿物作了详尽而系统的矿物学研究;同时还对金云母组的矿物作了分类。