《表3 不同Al2 O 3含量样品的力学性能》

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《Al_2O_3对R_2O-CaO-SiO_2-F系废渣微晶玻璃析晶与性能的影响》

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不同Al2 O3含量样品的抗弯强度和断裂韧性见表3，其趋势图如图4所示。样品的抗弯强度和断裂韧性均随Al2 O 3含量的增加呈先增加后降低的趋势，在Al2 O 3含量达到6.0%时达到最大，随后便急剧降低。样品N1的抗弯强度和断裂韧性分别为（123±11）MPa、（1.88±0.13）MPa·m-1/2，样品N2的抗弯强度和断裂韧性分别为（128±13）MPa、（1.97±0.19）MPa·m-1/2，随着Al2 O 3含量的增加，硅碱钙石、硬硅钙石和氟化钙细化，增加了裂纹扩展所需能量，但样品N2中晶体分布的均匀度不如样品N1，故二者的性能相差不大。样品N3中有大量呈互锁结构的长条状硅碱钙石，均匀分布的晶体相互交叉缠绕在一起，所形成的致密交错的结构会阻止裂纹的进一步扩展，使裂纹发生偏转或者裂纹直接穿晶断裂，增加了样品断裂所需要的能量[11]，另一方面，随着Al2 O 3含量的增加，硅碱钙石晶体细化，裂纹的扩展路径更加曲折，进一步增大了扩展阻力，因此样品N3的力学性能得到显著提升，其抗弯强度和断裂韧性分别为（154±20）MPa、（2.37±0.12）MPa·m-1/2。随着Al2 O 3含量增加至6.5%，样品N4中硅碱钙石晶体减少、氟化钙晶体显著增多，抗弯强度和断裂韧性分别降低至（119±8）MPa、（1.68±0.16）MPa·m-1/2。