MO对B2O3-Al2O3-SiO2系统玻璃析晶性能的影响

研究了添加BaO、CaO、MgO对B2O3-Al2O3-SiO2系统玻璃析晶性能的影响。用DSC测试了玻璃的析晶温度，用XRD分析了玻璃析晶后的晶相组成，用SEM观察了析出晶粒的形貌特征。结果表明：BaO、CaO均可有效促进BAS玻璃的形成，而MgO易导致玻璃分相。MO-BAS玻璃的析晶温度在770～810℃之间。添加BaO时析出的主晶相为硼酸铝（Al18B4O33）和少量勃来石（Al16B6Si2O37），以针柱状晶为主。用CaO替代BaO，析出的主晶相不变，但析晶能力增加，以细小的粒状晶为主。添加MgO时析出的主晶相为偏硼酸铝（Al4B2O9）和勃来石，晶粒较粗大。     

不同氧化物对磷酸盐玻璃结构与性能的影响

在化学组成为40Na 2O·60P2 O 5的基础上,用CaO、MgO取代Na 2O或用Al2 O 3、B 2 O 3和SiO2取代P2 O 5制备5种磷酸盐玻璃体系,用X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)对玻璃结构进行了表征,并测定了该玻璃体系样品的密度、化学稳定性等基本性质。研究发现,用CaO取代Na 2O和Al2 O 3取代P2 O5可以显著改善玻璃的化学稳定性;用SiO2取代P 2 O 5时,玻璃的化学稳定性下降;由于配位问题,B 2O 3和MgO对磷酸盐玻璃结构与性能的影响出现转折点。     

MgO对黄磷炉渣微晶玻璃析晶影响

以黄磷炉渣为基础原料,通过加入辅料和MgO,以熔融法制备CaO-Al2 O3-SiO2(CAS)系微晶玻璃;通过差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等分析方法分析MgO对黄磷炉渣微晶玻璃晶化行为的影响.结果显示:随着加入MgO的量的增加,基础玻璃的核化温度和晶化温度下降,析晶活化能E减小;黄磷炉渣微晶玻璃的晶相类型并未因MgO添加量的增多而改变,其主晶相为硅灰石(CaSiO3),次晶相为铝透辉石(Ca(MgAl)(SiAl)2O6);但随着MgO添加量的增多,抑制了硅灰石(CaSiO3)晶相的生成,促进铝透辉石(Ca(MgAl)(SiAl)2O6)生成.     

Na2O加入量对Li2O-ZnO-SiO2微晶玻璃性能的影响

文章研究了向Li2O-ZnO-SiO2微晶玻璃中加入Na2O,以降低其软化温度和高温熔体粘度,使其能用作金刚石砂轮结合剂.研究结果表明:当向Li2O-ZnO-SiO2微晶玻璃中加入Na2O时,Na2O降低Li2O-ZnO-SiO2微晶玻璃软化温度的作用不十分明显,加入量达12.94%(mol%)时,玻璃的软化温度仍有1263K(仍高于金刚石磨料要求烧成温度低于1173k的要求),而此时玻璃的热膨胀系数已达到14.7×10-6(远高于金刚石磨料的热膨胀系数3.17×10-6),同时微晶玻璃的结构遭到破坏,微晶玻璃的的抗折强度也随Na2O加入量的增加而降低.因此,Na2O应与其它低熔物共同作用才能改善Li2O-ZnO-SiO2微晶玻璃性能,使之能用作金刚石砂轮结合剂.     

R2O对ZnO-Sb2O3-P2O5低熔玻璃性能的影响

借助IR、DTA等研究了碱金属氧化物R2O(R=Li,Na,K)对ZnO-Sb2O3-P2O5低熔玻璃结构及性能的影响。结果表明:不同种类碱金属氧化物的加入对玻璃的磷酸盐网络结构无明显影响,但K2O的引入提高了玻璃的转变温度(Tg)、软化温度(Ts)、析晶倾向和耐水性。R2O取代ZnO后破坏了玻璃的网络结构,导致玻璃的Tg及Ts温度和耐水性的降低,增加了玻璃的析晶倾向。在总碱量不变的条件下,借助混合碱效应,调节Li2O/(Li2O Na2O)摩尔比能够获得Tg及Ts温度更低的玻璃,同时耐水性也有所提高。对玻璃膨胀系数(α)的影响依次为K2O>Na2O>Li2O,且随R2O含量的增加而增加。此外混合碱效应对α的变化无明显影响。     

氟化钙晶核剂对废啤酒瓶微晶玻璃的影响

利用废旧啤酒瓶研制微晶玻璃,探讨不同含量的CaF2晶核剂对微晶玻璃的成核、晶化及性能的影响,确定适宜的添加量,从而研究解决废旧玻璃原料黏度大,难于成核和晶化的难题.用XRD和SEM表征样品的晶相及微观形貌;用Rietveld Quantification软件计算试样的晶相与玻璃相含量;按照微晶玻璃标准测试试样的抗折强度、吸水率、体积密度.实验结果表明,添加CaF2试样中析出的主晶相是Na2Ca(SiO4),Na2Ca3Si6O16和NaCa2Si4O10F,析出晶体含量随着CaF2添加量增加而增加.确定6%为最佳的CaF2添加量,此时微晶玻璃析出晶相的总量为42.91%,体积密度为2.283g·cm-3,吸水率为0.179%,抗折强度为149.3Mpa.     

SiO2-Al2O3-MgO-K2O-(F)系玻璃陶瓷的分相和析晶

应用差热分析、X射线衍射分析、扫描电子显微镜等技术，研究了氟含量在SiO2—Al2O3—MgO—K2O系玻璃陶瓷分相及析晶中的作用。结果表明：当玻璃中不含氟时，试样在高温发生整体析晶，析出晶相为堇青石(Mg2Al4Si5O18)。当玻璃中含有质量分数为1．0％的氟时，玻璃的玻璃转变温度及析晶温度都有所降低，但首先在玻璃表面析出云母晶体，玻璃内部发生分相。随着析晶温度的升高，试样内部析出相互交错条状云母晶体。当玻璃中氟的质量分数达到4．0％时，云母晶体呈针片状整体析出，而且析晶温度进一步降低。     

Y2O3掺杂对硅酸盐玻璃结构及其熔体黏度的影响

为了探索稀土氧化物Y2O3掺杂对硅酸盐玻璃结构及其高温熔体黏度的影响,用熔融-水淬法制得了掺杂不同含量Y2O3的Na2O-CaO-SiO2系玻璃料,采用激光共聚焦Raman光谱仪和高温旋转黏度计分别对玻璃料进行了Raman光谱和黏度的测试,根据Arrhenius方程推算了玻璃的熔制温度,同时给出了计算玻璃结构中每个四面体中的氧数、非桥氧数、平均桥数及非桥氧比例的公式.结果表明:Y2O3的掺杂使得Na2O-CaO-SiO2系玻璃中,具有不同非桥氧的结构单元之间发生了一定转化.随着Y2O3掺杂量的增加,玻璃中每个四面体中的氧数和非桥氧数都逐渐增大,玻璃中每个四面体中的连接数降低.此外Y2O3的掺杂降低了Na2O-CaO-SiO2系玻璃的高温黏度与熔制温度,且与玻璃结构的变化规律相一致.     

铝镁质量比对矿渣微晶玻璃的影响研究

以白云鄂博二次选后尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制备得到了CaO-MgO-Al2O3-SiO2系矿渣微晶玻璃。利用DTA、XRD、SEM等研究了Al2O3/MgO质量比对微晶玻璃结构及力学性能的影响。结果表明:Al2O3/MgO比值的增加有助于晶化温度的升高。Al2O3/MgO质量比为3.3时,得到的微晶玻璃密度最大,综合力学性能最优。     

用钛硅酸盐玻璃固化模拟含铯废物的研究

设计了钛硅酸盐玻璃固化模拟含铯废物的配方,熔制了模拟含铯废物钛硅酸盐玻璃.用排水法测定了玻璃的密度,用XRD、IR等研究了玻璃的物相组成和结构,用PCT试验方法研究了玻璃固化体的化学稳定性.结果表明,当Na2O在Na2O-TiO2-SiO2三元体系中的量为24～34mol%,TiO2/SiO2小于0.58,配料中废物包容量小于22.74mol%时,体系的熔制温度较低,所得样品为密度较高、软化温度较高、化学稳定性较好的均质玻璃;TiO2/SiO2较大或废物包容量较高的配料,在形成玻璃的过程中容易失透,样品的化学稳定性差.     

离子交换增强玻璃表面化学稳定性的研究

系统研究了化学钢化及盐溶液后处理对Na2O-CaO-SiO2玻璃表面化学稳定性的影响。详细考察了用熔融KNO3化学钢化的玻璃以及用适当盐溶液后处理的化学钢化玻璃,在受水侵蚀后R2O的沥滤量和失重以及受碱侵蚀后SiO2的溶出量和失重。结果表明,用熔融KNO3对玻璃进行钢化处理后,玻璃的耐水性和耐碱性均有明显下降。而将化学钢化的玻璃利用适当盐溶液处理后,可以改善钢化玻璃的化学稳定性,因而可以进一步提高化学钢化玻璃的使用性能和拓展其使用范围。     

Na2O-Al2O3-B2O3玻璃的热学性质和红外光谱

制备了Na2OAl2O3B2O3系统低熔点玻璃,确定了Na2OAl2O3B2O3系统玻璃成玻范围,研究了玻璃的转变温度(Tg)、热膨胀系数(α)和玻璃的红外光谱,表明这种玻璃的熔化温度低、转变温度也较低、玻璃的热膨胀系数较大,在近红外区有一水分的吸收带,在中红外区有BO、AlO的特征吸收带,以及玻璃的Tg、α与玻璃组成的关系。     

硼铝硅玻璃中钙镁氧化物摩尔比对玻璃性能的影响

用精密阻抗仪、梯度析晶炉、粉末玻璃水浸泡等方法研究了硼铝硅玻璃系统中CaO和MgO含量的变化对玻璃介电常数、介电损耗因子、失透温度范围和玻璃耐水侵蚀性能的影响.并用X射线衍射仪分析测试失透温度范围后的玻璃样品.用红外光谱对各玻璃样品进行了结构分析.结果表明:CaO和MgO总质量分数不变,MgO含量高时玻璃具有相对低的介电常数和介电损耗.CaO的存在使玻璃更不易失透.当CaO和MgO的摩尔比为2:1时,玻璃具有较好的耐水侵蚀性.造成玻璃失透的机理主要是玻璃分相,失透玻璃中没有发现晶体存在.CaO和MgO摩尔比的变化对B2O3原子团的配位状态有一定的影响,从而影响了玻璃的介电性能.     

TiO2对铝硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响

采用熔融法制备不同TiO2含量的RO(包括CaO、MgO)-Al2O3-SiO2-B2O3系玻璃。利用红外光谱技术研究TiO2对玻璃结构的影响,分别探讨了玻璃密度、化学稳定性和介电性能的变化规律。结果表明:少量TiO2的加入能够增大玻璃结构聚合度,过多的TiO2将使玻璃结构变得相对疏松;随着TiO2含量的增加,介电常数和介电损耗在1MHz频率下先减小后增大,玻璃析晶倾向和密度呈现增大的趋势,耐酸和耐碱失重比呈现先减小后增大的变化。     

碱-磷渣水泥的研究

碱-矿渣水泥具有较高的强度,它的其它物理力学性能也均优于硅酸盐水泥。本文研究了用水玻璃和粒化电热磷渣来生产碱-磷渣水泥时,水玻璃的模数、磷渣中可溶性磷及水固比对碱-磷渣水泥特性的影响。实验结果表明:水玻璃模数对碱-磷渣水泥的性能有较大的影响;可溶性磷对碱-磷渣水泥的凝结时间几乎无影响;增大水固比,对碱-磷渣水泥的早期水化及强度都不利。     

锌镁替换铝硅酸盐玻璃的玻璃转变和晶化行为探索

作为重要的透明微晶玻璃体系,含镁锌的铝硅酸盐玻璃展现了优异的力学、光学特性。大量研究关注该体系的核化和晶体生长过程,但锌镁替换对铝硅酸盐玻璃玻璃转变和晶化行为影响的物理机理尚不明晰。本研究以xZnO·(11-x)MgO·22Al₂O₃·67SiO₂(x%=0%,2.2%,5.5%,8.8%,11.0%,摩尔分数)玻璃为研究对象,探究锌镁替换对铝硅酸盐玻璃的玻璃转变和晶化行为的调控规律。结果表明:随着锌逐步替换镁,玻璃转变温度慢慢下降,这是由于Zn²⁺较弱的场强和多一个电子层的屏蔽作用,玻璃网络骨架整体键合强度降低;析出晶相从单一的莫来石相转变为莫来石与锌铝尖晶石的混合相,这是由于Zn²⁺具有促进铝硅酸玻璃分相的作用;析晶温度降低,这主要是由于析晶温度附近黏温曲线变得更陡峭和析晶活化能降低。     

晶核剂Cr2O3、Fe2O3对玻璃熔化性能的影响

高炉渣的主要成分与玻璃相似,采用熔融法以高炉渣为主要原料制备微晶玻璃(高炉渣配比为70%),以少量纯化学试剂调整基础玻璃成分,通过实验研究了晶核剂Cr2O3、Fe2O3对玻璃熔化性能的影响规律.结果表明:基础玻璃中加入0.5%~2.5%的Cr2O3作晶核剂时,随着Cr2O3加入量的增多,熔化温度呈现逐渐升高趋势,当向基础玻璃中加入1.0%~3.0%Fe2O3作晶核剂时,随着Fe2O3加入量的增多,熔化温度逐渐降低.将0.5%~2.5%Cr2O3、1.0%~3.0%Fe2O3按一定比例配合作为复合晶核剂,总量控制在3.5%,Cr2O3与Fe2O3对玻璃熔化性能的影响可以互相抵消.晶核剂Cr2O3、Fe2O3的引入,可明显降低玻璃的熔化性温度,为了保证玻璃液的顺利浇注成型,至少应将温度控制在1360 ℃以上.     

钠硼钒酸盐玻璃的~(11)B核磁共振研究

本文利用~(11)B的核磁共振(NMR)研究了钠硼钒酸盐(Na_2O-B_2O_3-V_2O_5)三元玻璃体系。通过测量分析BO_4、BO_(3s)和BO_(3A)单元的比例,在Krogh-Moe二元模型基础上,提出本文三元体系玻璃的结构模型。分析结果表明:钠硼二元玻璃结构模型用于说明三元体系时,必须考虑第三元V_2O_5的加入将分享一部分Na_2O形成钒酸盐。实验结果与理论分析相符。     

多组分紫外光纤包层玻璃化学稳定性

研究了紫外光纤用包层玻璃组分的变化以及外掺ZrO2对光纤包层玻璃化学稳定性的影响。结果表明,通过改变S iO2/B2O3、B2O3/A l2O3、B2O3/(K2O Na2O)的质量比,以及适当增加外掺ZrO2含量,可以明显地提高碱硼硅酸盐玻璃化学稳定性。红外光谱分析表明玻璃化学稳定性提高的主要原因是Zr4 的加入促进了玻璃内部的[BO3]层状结构逐渐转变为[BO4]网络状结构。