不同Al2O3/SiO2比的MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃制备及性能研究

本文采用烧结法制备MgO-Al₂O₃-SiO₂(MAS)微晶玻璃,研究不同Al₂O₃/SiO₂质量比对MAS微晶玻璃的微观结构和理化性能的影响,采用X射线衍射、差热分析、红外光谱、扫描电子显微镜对基础玻璃与微晶玻璃的结构和表面形貌进行表征,并对微晶玻璃的密度、力学性能、耐蚀性、热学性能和介电性能进行测试分析。结果表明：随着Al₂O₃/SiO₂质量比从0.52增大至0.64,基础玻璃的玻璃化转变温度T_g增大、析晶峰值温度T_p减小,促使样品析出α-堇青石晶相;样品密度在2.52～2.60 g/cm³波动,介电常数ε_r由1.73增加到4.51,热膨胀系数由4.46×10^-6℃^-1降低到2.38×10^-6℃^-1,介电损耗tan...     

CaO-B2O3-SiO2微晶玻璃的制备及介电性能

低介电常数、低介电损耗的微晶玻璃是制造低温共烧陶瓷基板的重要材料。本文采用熔融水淬法制备了CaO-B₂O₃-SiO₂(CBS)微晶玻璃,重点研究了m(CaO)/m(SiO₂)质量比、B₂O₃含量对CBS微晶玻璃介电性能的影响。结果表明：CBS微晶玻璃的主要晶相有Ca₃Si₃O₉、Ca₂B₂O₅、CaB₂O₄、SiO₂和Ca₂SiO₄。随着m(CaO)/m(SiO₂)质量比的增加,介电常数增加,介电损耗先降低后增加;硅灰石相的增多使介电损耗从2.87×10^-3降到1.36×10^-3,介电损耗随着SiO₂、Ca₂B...     

Fe2O3对MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃体系微观结构的影响

采用分子动力学模拟方法研究了Fe₂O₃对MgO-Al₂O₃-SiO₂微晶玻璃体系微观结构的影响,从径向分布函数、桥氧数目、四面体数目和均方位移函数分析了不同Fe₂O₃含量下的微晶玻璃微观网络结构变化。研究结果表明：将Fe₂O₃加入到MgO-Al₂O₃-SiO₂微晶玻璃体系中,对Al-O、Si-O的径向分布函数影响很小;随着Fe₂O₃的增加,Al-O-Si、Al-O-Al、Si-O-Si、[SiO₄]和[AlO₄]的含量减少,Fe-O-Si、Fe-O-Al和[FeO₄]的含量增加,而Al³⁺和Si⁴⁺的均方位移是先增大后减小。当Fe₂O₃     

一种CaO-Al2O3-SiO2建筑微晶玻璃的实验室制备与性能测试

采用熔融法制备CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃,采用XRD、三点抗弯试验等分析了玻璃的性能,能够满足使用要求,微晶玻璃是铸石的替代产品。     

Y2O3掺杂CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的研究

在CaO-Al2O3-SiO2(CAS)系统微晶玻璃中引入稀土氧化物Y2O3,结合XRD、SEM等测试手段,研究了Y2O3的引入对微晶玻璃烧结过程、微观结构以及性能的影响。实验结果表明:随着Y2O3的引入,微晶玻璃烧结温度降低,烧结时间变短。当Y2O3质量分数为3.25%时,CAS微晶玻璃具有最佳的制备工艺和最好的力学性能。     

烧结法稀土尾矿微晶玻璃装饰板的研究

以稀土尾矿为主要原料,采用烧结法制备稀土尾矿微晶玻璃板材。借助X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM),对晶化试样的物相进行鉴定和微观结构分析,测定了稀土尾矿微晶玻璃的辐射指数,探讨了稀土尾矿的引入量、热处理制度对烧结、晶化过程及样品外观的影响,确定合理的微晶玻璃成分范围和工艺制度。     

BaO-Al2O3-B2O3-SiO2玻璃/SiO2高膨胀低温共烧陶瓷研究

用BaO-Al2O3-B2O3-SiO2玻璃与二氧化硅复合的方法制备了高膨胀系数低温共烧陶瓷。实验首先制备一组玻璃材料,通过热膨胀测试、DTA等方法研究了玻璃的热学性能,然后用玻璃与石英、方石英和鳞石英晶体按一定比例复合制得高膨胀低温共烧陶瓷。通过烧结试验、XRD等分析方法研究了复相陶瓷材料的烧结收缩性能、晶相组成、热膨胀系数和介电常数。结果表明:50%BaO-7.5%Al2O3-30%B2O3-12.5%SiO2玻璃具有较低的转变温度(520℃)。该玻璃与鳞石英晶体以1:1的比例复合,850℃/10min烧结可以获得热膨胀系数为12.18×10-6K-1、介电常数为5.37的低温共烧陶瓷。     

粉煤灰制备微晶玻璃研究进展

粉煤灰是大宗工业固体废弃物,也是宝贵的矿物资源.对利用粉煤灰制备微晶玻璃进行了综述,阐述了其制备原理、典型的制备方法以及研究进展.着重介绍了利用粉煤灰制备CaO-Al2O3-SiO2系和MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃、泡沫微晶玻璃和微晶玻璃复合材料的研究进展及应用.利用粉煤灰合成微晶玻璃材料,不仅可以拓宽粉煤灰的综合利用途径,解决其环境污染问题;也可充分利用资源,制备性能优良的绿色建筑材料,具有十分重要的环境、经济和社会效益,但尚有技术瓶颈亟待突破.     

MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的析晶及热处理工艺研究

用XRD、DTA对MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃材料的析晶过程进行了研究,讨论了热处理温度及时间对微晶玻璃热膨胀系数的影响,表明了各种晶体的析出特点.     

装饰用CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃板材的研究进展及应用

介绍了建筑装饰装修用CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃，从成分、熔制、退火、晶化等方面介绍了建筑装饰用微晶玻璃的成形方法（包括压延法、烧结法、溶胶-凝胶法、浮法），对国内现阶段建筑用微晶玻璃的应用情况进行了展望。     

CaO-Al2O3-SiO2系玻璃陶瓷的析晶动力学研究

采用差热分析方法(DTA)对CaO-Al2O3一SiO2体系玻璃陶瓷的析晶动力学参数进行了测定,研究了该系统微晶玻璃的析晶动力学.结果表明:随着CaO/SiO2比的增大,该系统玻璃的析晶活化能E变小,析晶动力学反应速率k(T)增大,玻璃稳定性变小.所有玻璃样品的析晶指数(n)约为1,为表面析晶机制.     

TiO2对CaO-Al2O3-SiO2玻璃结构和性能的影响

采用DTA、IR方法研究TiO2对CaO-Al2O3-SiO2玻璃体系结构的影响。DTA分析结果表明,随氧化钛质量分数的变化,玻璃转变温度Tg呈现先升高后降低的趋势;析晶放热峰值温度Tp则逐渐降低。IR分析表明,少量的Ti4+的引入,有助于Al3+进入玻璃网络中。当氧化钛质量分数超过4%时,Ti4+以[TiO4]的形式进入玻璃网络,使网络结构加强;当氧化钛质量分数达到8%时,出现六配位状态的[TiO6]8-。随着氧化钛质量分数的增加,密度逐渐增大;化学稳定性先降低后升高,在一定范围内,引入TiO2能提高玻璃耐碱性。     

炉渣组分对CaO-Al2O3-SiO2-TiO2-MgO-Na2O渣系粘度的影响

针对高碱度高氧化铝含氧化钠的CaO-Al2O3-SiO2-TiO2-MgO-Na2O六元渣系,采用有限制的混料均匀设计方法设计实验,在1773 K温度熔融还原条件下测定了该渣系的粘度. 利用偏最小二乘法回归分析,建立了炉渣组分与粘度的回归方程,利用回归方程分析了炉渣碱度[w(CaO)/w(SiO2)], MgO, TiO2, Al2O3及Na2O对炉渣粘度的影响. 结果表明,回归方程拟合的关联系数RC2为0.9945,方程可很好地预测该渣系的粘度. 在实验范围内,炉渣粘度随碱度的增加而增加. 碱度一定时,炉渣粘度随MgO, Al2O3, Na2O含量的增加而逐渐降低,随着TiO2的增加先降低后增加. 当炉渣碱度小于3.1、MgO质量含量大于4%、Al2O3大于20%、TiO2在3.1%~6.1%、Na2O大于0.75%时,1773 K温度下炉渣粘度均小于2 Pa×s,此时渣系粘度完全满足实际冶炼要求.     

硫酸根离子对CaO-Al2O3-P2O5-SiO2体系耐水性的影响

研究了硫酸根离子对CaO-Al2O3-P2O5-SiO2体系耐水性的影响,通过XRD、SEM及孔结构分析手段对其耐水性机理进行分析。结果表明:在CaO-Al2O3-P2O5-SiO2体系中掺入适量的硫酸根离子,不会改变其主要水化产物的组成。浸水180d后,掺石膏的试件211S的耐水性指数较未掺石膏的试件211提高10.2%,劈裂强度提高6.7%,Ca2 、[AlO4]5-离子溶出浓度分别下降11.59%、7.2%,211S具有优异的孔结构。掺入硫酸根离子可以明显的提高该体系的后期强度和耐水性。     

CaO-Al2O3-SiO2-F玻璃的红外光谱和热膨胀行为

采用传统熔融冷却法制备了CaO-Al2O3-SiO2-AlF3(A系列)和CaO-Al2O3-SiO2-CaF2(C系列)系统玻璃。利用傅立叶红外光谱(FTIR)研究了氟对玻璃结构的影响,使用最小二乘曲线拟合法对第1谱带分峰拟合,并对次强谱带的弯曲振动分类,分析了各组振动与氟的关系。另外通过玻璃的热膨胀行为分析了氟对玻璃软化温度和热膨胀系数的影响。结果表明,氟在A系列和C系列中玻璃的结构变化不大,氟主要与铝生成Al-F键作为网络形成体存在,氟含量最大的A4中生成[AlO3F]四面体和[AlO2F2]四面体;氟含量增加,A系列和C系列的软化温度(Tf)都会降低,而热膨胀系数变化不大。     

CaO对CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃晶化过程活化能的影响

CaO对CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的烧结及析晶性能有较大影响,从而影响了微晶玻璃的结构及性能.本文运用DTA、烧结收缩率分别测定了CaO-A12O3-SiO2系统微晶玻璃的烧结活化能及析晶活化能,研究了这两者的变化趋势.     

ZrO2对CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃烧结过程的影响研究

CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃作为微晶玻璃中的一个新品种,具有非常鲜明的特点.本文讨论了在CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃中加入ZrO2,研究了ZrO2对CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃烧结的影响.随着ZrO2加入量的增加,玻璃颗粒的烧结收缩率下降,说明ZrO2的加入对玻璃颗粒的烧结收缩有一定的阻碍作用.ZrO2的加入对CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃中的主晶相(β-硅灰石晶体)的析出没有大的影响.     

钽铌尾矿在烧结微晶玻璃中的应用研究

通过大量实验 ,研究了钽铌尾矿在烧结法微晶玻璃装饰板中的应用。确定了 Ca O— Al2 O3— Si O2 系统玻璃颗粒的起始烧结温度 ( Ts) ,起始析晶温度 ( Tc)。利用 X射线衍射分析 ( XRD)和扫描电子显微镜 ( SEM) ,对晶化试样的物相进行鉴定和微观结构观察。研究结果表明 ,钽铌尾矿可以作为烧结法生产微晶玻璃的原料 ,并且可以得到主晶相为β-硅灰石的微晶玻璃。     

利用正交法优化掺杂La2O3微晶玻璃的热处理制度

实验在前期研究工作基础上选择了稀土氧化物La2O3,采取外加法对Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)系统微晶玻璃进行掺杂,为了寻找掺杂La2O3后LAS系统微晶玻璃的最佳热处理制度,采用正交试验设计,对试样在不同温度下进行了热处理,并对晶化后各试样进行了各项性能测试并对测试结果进行了分析,结果表明:热处理制度对微晶玻璃的各项性能影响显著,其中又以晶化温度的影响最大;综合各项性能后,得到合适热处理制度为590℃/1 h→790℃/2 h,此时,试样的力学性能和热膨胀性能最好,其抗折强度为141 MPa,热膨胀系数为1.26×10-7℃-1(20～400℃).