玻璃可以通过烧结法制造。这种工艺是通过热量和压力使材料形成固体,而不将其熔化至液化状态。
烧结法可用于各种类型的玻璃材料,包括陶瓷釉料、硅玻璃和铅玻璃。它还用于用熔融硅玻璃粉制成的烧结玻璃板。
玻璃烧结工艺的 4 个关键步骤
1.制备玻璃粉
该工艺首先将水、粘结剂、解絮剂和未烧陶瓷粉(玻璃粉)均匀混合,形成浆料。然后将浆料喷雾干燥,制成适合烧结的粉末。
2.形成绿色坯体
将喷雾干燥后的粉末放入模具中,在高压下压制形成绿色坯体。这一步至关重要,因为它决定了最终产品的初始形状和密度。
3.加热和烧结
对坯体进行低温加热,以烧掉粘合剂。然后在高温下烧结,温度通常低于玻璃的熔点。在烧结过程中,玻璃相在达到其转变温度时会发生流动,从而融入粉末结构并降低孔隙率。在这一过程中,材料中的原子会穿过颗粒边界扩散并融合成一个整体。
4.特征温度和最终特性
通过使用光学膨胀仪观察膨胀-温度曲线,可以确定烧结循环过程中出现的所有特征温度。这些温度包括相变温度、玻璃化温度和熔点,对于优化烧结工艺至关重要。当玻璃相固化粉末结构时,烧结会导致材料显著收缩。最终的烧结产品是一种致密的整体材料,其特性受到晶粒大小、孔隙大小、晶界形状和分布的影响,而所有这些都会受到烧结工艺的影响。
总之,烧结是制造玻璃的一种可行方法,尤其适用于因熔点高而难以熔化的材料。该工艺通过控制加热和加压,无需完全液化,即可制造出致密、坚固的玻璃产品。
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