稀土掺杂对Li2O-Al2O3-SiO2微晶玻璃组织和光学性能的影响

通过熔融法制备了掺杂CeO2和Nd2O3的Li2O-Al2O3-SiO2（LAS）透明微晶玻璃,利用差热分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜、紫外可见分光光度计等检测技术,研究稀土掺杂对Li2O-Al2O3-SiO2（LAS）玻璃析晶行为以及微晶玻璃的微观结构和光学性能的影响。稀土掺杂明显提高玻璃的析晶活化能和晶化温度,抑制了微晶玻璃由石英固溶体向锂辉石固溶体的转变,使LAS微晶玻璃的热稳定性增强。微晶玻璃晶化后紫外吸收边出现＂红移＂,掺杂稀土的微晶玻璃晶粒出现细化。稀土离子的能级跃迁,导致微晶玻璃的颜色发生变化,并在晶界光散射和晶格光吸收的共同作用下,使微晶玻璃的透过率降低。     

添加剂对微晶玻璃晶化行为的影响

利用黄金尾砂为主要原料，在CaO—MgO—Al2O3-SiO2系玻璃中，分别以Cr2O3和Cr2O3＋TiO2混合物作添加剂，采用DTA、XRD、SEM等分析测试方法探讨微晶玻璃的晶化行为。实验结果表明，改变添加剂的种类，可控制微晶玻璃析出晶相的种类、微观形貌与分布状态；引入3％Cr2O3时，可得到2～5μm透辉石晶体交错分布、性能优良的微晶玻璃；引入2％Cr2O3＋2％TiO2复合晶核剂时，可抑制晶体的长大，得到以0．2～0．4μm粒状透辉石晶体为主晶相、钙铁透辉石为次晶的细晶微晶玻璃。     

制备云母复相微晶玻璃及机械性能

以烧结法制备了云母复相微晶玻璃,并用差示扫描仪(DSC)、X射线衍射仪(XRJ))及扫描电子显微镜(SEM)等测试方法对制备的材料进行研究.结果表明:引入的云母粉类型不同,对试样最终的生成晶相没有影响,但是未晶化的云母粉更有利于试样的致密烧结,MgO的大量存在抑制了莫来石相的生成,Al2O3含量的提高有利于尖晶石相的析出,添加40%(质量分数)未晶化云母粉的试样在1200℃烧结,其弯曲强度达214 MPa.     

钢渣微晶玻璃材料的制备与性能表征

以武汉钢铁公司的SS(钢渣)制备微晶玻璃材料,在玻璃原料中钢渣掺量约为总原料的31%~41%。X-射线衍射(XRD)揭示了在微晶玻璃中存在多晶相,主晶相是硅灰石(CaSiO_3)。SEM观察表明,当CaO含量和晶化时间增加,微晶玻璃中晶相含量增加。发现微晶玻璃具有的细密显微结构可提高力学性能及耐磨损性能。     

热处理对油页岩渣微晶玻璃结构的影响

以油页岩渣为主要原料制备了微晶玻璃,采用DTA、XRD、SEM及FT-IR等测试手段,分析了核化温度和晶化温度对微晶玻璃微观结构的影响.结果表明:微晶玻璃的主晶相为钙铁透辉石,次晶相为钙长石;随着热处理温度的升高,晶体的规则程度增加,晶体尺寸和结晶度均呈现先增加后减小,最后回升的趋势;在最佳热处理(850℃×100min 980℃×80min)条件下,微晶玻璃形成纤维状细晶结构,红外吸收带发生最明显的分裂,显微硬度和抗压强度达到最大值.     

CaO和SiO_2含量比值对钙长石基微晶玻璃性能的影响

为探索玻璃组成对CaO-Al2O3-SiO2系玻璃烧结、晶化和性能的影响,采用烧结法制备了不同组成的钙长石基微晶玻璃。通过差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和性能测试研究玻璃组成和性能之间的关系。结果表明:随CaO和SiO2含量比值增加,玻璃转变温度和析晶放热峰温度逐渐降低,且析晶放热峰变得尖锐。增加CaO和SiO2比降低了玻璃的析晶活化能和烧结温度,但增加了样品的介电常数、介电损耗和热膨胀系数。析晶活化能E和析晶转变速率k都能适于表征CaO/SiO2比对玻璃析晶性能的影响。所制备的微晶玻璃具有低烧结温度(≤1000℃)、适中介电常数(≤7.5)、低介电损耗(≤0.05%)和低热膨胀系数(≤4.3×10-6/℃),有望用于低温共烧陶瓷基板材料。     

热处理制度对Mg-Y-Al-Si-O-N玻璃析晶行为的影响

分别研究核化温度、核化时间和晶化温度对Mg8.88Y5.92Al10.15Si15.22O52.65N7.19(摩尔分数,%)氧氮玻璃析晶行为的影响.此外,还对比研究了两步和一步热处理制度对此玻璃析晶行为的影响.用DSC曲线初步确定玻璃成核和晶化温度范围,再用传统方法确定玻璃的最佳热处理制度;用X-射线衍射仪鉴定微晶玻璃中的物相;用扫描电镜观察微晶玻璃的微观结构.结果表明:对于此组成玻璃,热处理制度严重影响微晶玻璃的析晶度和微观形貌,但对析出相的种类影响较小;所制备的微晶玻璃中均含YMgSi2O5N(48-1632)、MgSiO3(19-0768)和Mg3Al2(SiO4)3 (15-0742)相,其中YMgSi2O5N为主晶相,呈棒状.     

CaO/MgO比对钙镁硅系陶瓷纤维晶化行为的影响

采用DTA、XRD等分析测试方法,探讨了钙镁硅系陶瓷纤维组成中CaO/MgO比值变化对晶化行为的影响.实验结果表明,随着钙镁比值的增大,纤维的玻璃态网络结构趋于致密,晶化温度逐渐提高;经过热处理后,钙镁比值较低(2:1)的样品中析出的主晶相为透辉石,钙镁比值较高(3:1～5:1)的样品中析出的主晶相为副硅灰石或硅灰石;相同热处理条件下,增大钙镁比值有利于主晶相的长大.     

ZrO2-云母复相微晶玻璃的微观组织研究

在以氟金云母KMg3Si3AlO10F2为主晶相的微晶玻璃中，以CaO替换部分K2O，同时再添加适量的ZrO2，可得到ZrO2-云母复相微晶玻璃。用XRD，SEM及EDXS研究了ZrO2的添加对可切削微晶玻璃中云母析晶性能及显微组织的影响。结果表明，ZrO2可以通过影响分相而促进玻璃的析晶；在CaO稳定的作用下，能够析出较多的t-ZrO2;ZrO2的加入能明显抑制云母晶体的长大，由于ZrO2的浓度起伏，析出不同形态的组织结构。     

MgO-Al2O3-SiO2-P2O5微晶玻璃的晶化过程

采用差热分析(DTA)、X射线衍射分析(X-ray)、扫描电镜(SEM)等测试技术,研究了不同添加量的P2O5在MgO-Al2O3-SiO2系堇青石微晶玻璃晶化过程中的作用.结果表明在一定添加量内,引入P2O5起到的非均匀形核作用促进a-堇青石的析出,而当添加量继续增加时,由于磷镁石的形成消耗掉玻璃组成的MgO,反而起到了阻碍效应.