近年来,随着CaO-Al₂O₃-SiO₂系统微晶玻璃产业的发展,以及装饰装修的兴起,已经有大量建筑物应用了建筑装饰微晶玻璃。但是使用后发现,微晶玻璃装饰板材表面会出现的“划伤”现象,失去其原有的装饰效果,使其应用范围受到限制。 本课题就以β—硅灰石为主要晶相的微晶玻璃（CaO-Al₂O₃-SiO₂系统）为研究对象,利用烧结法制备微晶玻璃,采用调整基础玻璃配方组成CaO和Al₂O₃,来调节析出晶体的种类大小及其含量,研究不同晶相含量与微晶玻璃耐磨性能的关系,并分析其对其微观结构、硬度等力学性能的影响。此外,还采用直接加入增韧剂ZrO₂的方法,研究加入ZrO₂对微晶玻璃结构、耐磨性能的影响。同时还研究了ZrO₂对微晶玻璃烧结析晶的影响。 实验中采用磨料磨损的方式。以60目和130目的锆英砂和100目的SiC作为磨料,在道瑞式耐磨性试验机上测试微晶玻璃的耐磨性能,并通过观察试样磨损后的表面微观形貌,来分析其磨损的机理。 实验结果表明:CaO的引入有利于微晶玻璃的析晶,从而提高了材料的耐磨性能;Al₂O₃的引入虽然降低玻璃的结晶倾向,但是可以使玻璃体更加致密,并提高了玻璃相的力学性能,综合两种作用,微晶玻璃整体的耐磨性得到了一定程度的提高;ZrO₂的引入会提高玻璃的粘度,使其烧结收缩率下降,不利于微晶玻璃的烧结。然而ZrO₂对微晶玻璃的析晶有一定的促进作用,并且其具有的增韧效果,可以提高微晶玻璃的耐磨性能。 在磨损试验中,对于锆英砂磨料,颗粒越大,磨损量越高;对于不同的磨料,锆英砂和SiC,锆英砂硬度高于SiC,其磨损量也远大于SiC。在小颗粒松散磨料的低磨损区,磨损机理主要是微观切削磨损机理,表面有明显的犁沟或者印痕。在大颗粒的高磨损区,磨损行为包含多种机理,表面的磨损形貌也很复杂。