氧化钪对二硅酸锂微晶玻璃组织结构和性能的影响

摘要

二硅酸锂微晶玻璃因具有较高的机械强度、良好的化学稳定性和生物相容性以及美观的半透明光泽，已被广泛应用于牙科修复材料、手机盖板、金属涂层等领域.为探究氧化钪的加入量对二硅酸锂晶体析晶的作用，改变微观形貌进而影响宏观性能的变化规律，本实验通过DSC、XRD、SEM及硬度、强度、折射率、可见光透过率、热膨胀系数等测试，研究了氧化钪含量对二硅酸锂微晶玻璃组织结构及性能的影响.结果表明：当Sc₂O₃的质量分数从0增加至3.00%时，玻璃中二硅酸锂晶体的析晶温度从803.29℃上升到861.83℃;当Sc₂O₃的质量分数达到4.50%时，玻璃在热处理过程中吸放热不明显；当Sc₂O₃质量分数从0增加至4.50%时，二硅酸锂晶粒尺寸随之增大，结晶度逐渐降低，Sc₂O₃的引入提高了二硅酸锂晶相的析出温度；当Sc₂O₃质量分数从0增加至4.50%时，微晶玻璃的折射率和可见光透过率均随之增大，热膨胀系数减小，其努氏硬度和抗弯强度在Sc₂O₃质量分数为1.50%时达到最大值分别为512 HK和180 MPa.

关键词

硅酸锂 / 微晶玻璃 / 氧化钪 / 力学性能 / 光学性能