CaO-SiO2-R2O-F系微晶玻璃的制备

通过烧结法制备了CaO-SiO2-R2O-F系微晶玻璃,用XED、DTA方法对微晶玻璃的析晶温度、物相组成等进行了分析,并通过SEM观察了微晶玻璃的断面形貌.讨论了热处理制度对析晶的影响.结果表明:晶化温度对微晶玻璃析晶过程有显著的影响.在晶化温度为870℃时,主晶相为枪晶石,化学式为ca4(F15(OH)05)si2O7在这个温度下,析出了大量的枪晶石晶体,还有少量的硅碱钙石及ca2SiO2F2晶体.     

MgO含量对RSCAF体系微晶玻璃析晶行为的影响

采用MgO取代R2 O-SiO2-CaO-Al2 O3-F(RSCAF)体系中的部分CaO制备了微晶玻璃,系统研究了MgO含量对该微晶玻璃析晶行为的影响.结果表明,RSCAF体系中不含MgO时(CaO含量为16.5％,质量分数,下同),经过热处理后微晶玻璃的主晶相为硅碱钙石,微观形貌中结晶相呈犬牙交错状,微晶玻璃的密度...     

硅碱钙石微晶玻璃中析晶过程的研究

通过烧结法制备了硅碱钙石微晶玻璃,并结合XRD,DJA、SEM等测试方法对其晶化过程中的晶相与显微结构演变进行了探索.结果表明,基础玻璃中CaF2晶体的成核自568℃开始.当热处理温度达到650℃时,以CaF2为晶核.析出的晶体以Frankanlenite为主,以及硅碱钙石和少量的石英、氟化钙晶体.750℃硬硅钙石开始形成,在850℃以上,硬硅钙石成为主晶相.     

Al2O3对R2O-CaO-SiO2-F系统微晶玻璃结构及析晶的影响

R2O-CaO-SiO2-F系统微晶玻璃析晶过程较为复杂,能析出多种晶相,导致性能发生改变。为获得预期的性能,必须对母体玻璃结构和析晶过程进行控制。而Al2O3质量分数的改变对母体玻璃结构和析晶会产生深远的影响,因此本文采用XRD、SEM、IR等测试分析方法,研究Al2O3对微晶玻璃结构和析晶过程的影响。结果表明:铝离子以四配位参与到玻璃的硅氧网络结构中,随着Al2O3引入量的增大,母体玻璃的网络结构得到加强。当氧化铝质量分数为2.5%时,微晶玻璃晶化后析出氟化钙和a-硅碱钙石晶相,当氧化铝质量分数增大至3.5%和4%时,微晶玻璃析出的晶相转变为氟化钙和硬硅钙石,氧化铝质量分数继续升高至4.5%时,微晶玻璃析出的晶相转变为氟化钙、硬硅钙石和a-硅碱钙石晶相。     

SiO2含量对钛矿渣微晶玻璃晶化行为的影响

以钛矿渣为主要原料,采用熔融法制备CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂系微晶玻璃,通过综合热分析仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了SiO₂含量对钛矿渣微晶玻璃的基础玻璃稳定性及晶化行为的影响。结果显示:以原渣制备微晶玻璃时,其基础玻璃结构不稳定,易析出钙钛矿晶体,随着SiO₂含量的增加,基础玻璃趋于稳定,析晶温度上升,热处理后析晶程度更高,显微结构更加致密,因而强度更高。通过加入辅助原料石英粉来调节SiO₂含量,当SiO₂含量为40%(质量分数)时,可以制备出具有稳定玻璃体、晶相仅为透辉石、抗弯强度为82.1 MPa的微晶玻璃,其钛矿渣掺量在80%(质量分数)以上,具有重要的经济与社会效应。     

MgO-Al2O3-SiO2系高强度微晶玻璃的晶化行为与力学性能

通过DTA，XRD，SEM等技术，对以TiO2作为晶核利的堇青石基微晶玻璃的晶化过程和力学性能进行了研究。对晶化过程中晶体类型、热处理工艺与力学性能之间的关系作了讨论。结果表明：随温度升高，玻璃中依次析出镁铝钛酸盐、β-石英固溶体、假蓝宝石、尖晶石、α-堇青石、α-石英、方石英、顽辉石等晶体。材料力学性能取决于热处理工艺，经850℃，2h和1200℃，2h处理后，所制备的玻璃具有良好的力学性能，其弯曲强度可稳定在340MPa以上。     

钙铁硅铁磁体微晶玻璃晶化与核化的研究

铁磁体微晶玻璃是用于温热治疗肿瘤的一种热种子材料,使用XRD,DTA,SEM－EPMA,Moessbauer和VSM对添加了少量改善生物活性的P2O5和B2O3或Na2O的钙铁硅微晶玻璃在还原气氛下热处理的核化与晶化特性进行了研究。钙铁硅玻璃在还原气氛下热处理后其主要晶相是磁铁矿和硅灰石及少量赤铁矿。随着玻璃化学组成和热处理条件的不同,微晶玻璃中也会出现少量钙铁辉石,钙铁橄榄石等其它晶相。由于玻璃中存在很大的分相倾向,钙铁硅微晶玻璃中磁铁矿的核化是在成形冷却过程中完成的,核化速度很快。硅灰石的核化速度较慢,在重新加热进行热处理的过程中完成,添加少量P2O5和B2O3的钙铁硅玻璃的成核机理以整体成核为主,而添加少量P2O5和Na2O的钙铁硅玻璃以表面成核为主。经过1000℃,2h热处理的钙铁硅微晶玻璃中椭球形磁铁矿晶粒大小约250nm,硅灰石晶粒大小约150nm。所得微晶玻璃具有温热治疗所需的磁性和磁滞生热能力。     

晶核剂对LAS微晶玻璃晶化行为的影响

主要研究了晶核剂种类和数量对LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)微晶玻璃的析晶行为的影响。结果表明:晶核剂的用量对玻璃的析晶影响很大,当晶核剂含量较小时,析晶效果不明显,晶化时局部晶核生长过大,导致试样开裂;当晶核剂含量达到4%时,能在玻璃内部产生分布均匀的晶核,析晶效果比较理想。单独采用TiO2作为晶核剂以及TiO2+ZrO2+P2O5复合晶核剂在不同温度段有不同的晶体生长速率,低温阶段活化能较高温阶段低。单独使用TiO2在低温阶段活化能比使用TiO2+ZrO2高,但在高温阶段,结果相反。     

晶化温度对R2O-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶和力学性能的影响

采用整体析晶法,以花岗岩废渣为主要原料,TiO2和P2O5作复合晶核剂,制备了R2O-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃.用DSC、XRD、SEM等表征方法研究了晶化温度对微晶玻璃的晶相组成、显微结构和力学性能的影响.实验结果表明:晶化温度为900℃时,析出镁铝钛酸盐和顽辉石晶相.晶化温度在1080～ 1200℃之间时,微晶玻璃中析出棒状假蓝宝石、镁铝钛酸盐、顽辉石的复合晶相,随晶化温度的升高,晶相含量增加,晶粒尺寸增大.晶化温度为1240℃时,假蓝宝石相减少,尖晶石相析出.在1200℃晶化2h后的微晶玻璃四点抗弯强度最高,达到109.25 MPa.     

微晶玻璃的定向晶化

本文根据超微颗粒的晶化特征分析和阐明了梯温场中发生定向晶化的机制。指出了这种方法不仅与温度梯度有关而且与升温速度有关,并揭示了它在实际应用中的可能性。     

CaF2含量对熔融态高炉渣微晶玻璃析晶及性能的影响

利用液态高炉渣为主要原料,采用熔融法制备了微晶玻璃.借助DSC、XRD、SEM等分析测试方法研究了CaF2含量对高炉渣微晶玻璃析晶及性能的影响.试验结果表明,CaF2能够有效降低微晶玻璃的形核析晶温度,促进微晶玻璃析晶.微晶玻璃中晶体含量随着CaF2含量的增加而增加.当CaF2含量小于4％时,微晶玻璃的晶相为透辉石、普通辉石和钙镁黄长石;当CaF2含量大于4％时,析出了新晶相枪晶石.最终确定CaF2的最佳添加量为6％,此时微晶玻璃结晶度高,平均晶粒粒度100 nm,体积密度2.81 g/cm3,吸水率0.04％,耐酸腐蚀性98.92％,耐碱腐蚀性99.98％,抗弯强度173.41MPa.     

反应析晶烧结法制备硅灰石玻璃陶瓷

本文提出了一种直接利用废玻璃制备硅灰石玻璃陶瓷的新工艺:反应析晶烧结法。将高岭土和碳酸钙为主要原料合成的析晶促进剂加入到废玻璃粉末中烧结,通过两者间的反应析出硅灰石。研究了析晶促进剂含量和烧结温度对硅灰石玻璃陶瓷的组织、烧结和性能的影响,结果表明:随着析晶促进剂含量的增加,玻璃陶瓷的体密度和开孔隙率增加,强度先增后降。提高烧结温度促进反应析晶,并导致玻璃陶瓷的体密度、开孔隙率和强度降低。析晶促进剂含量为15%,烧结温度为850℃时,制得的硅灰石玻璃陶瓷的力学性能最佳。     

复合晶核剂TiO2/ZrO2对微晶玻璃晶化行为的影响

采用差热分析、X-射线衍射分析和扫描电镜观察等测试方法,对以TiO2/ZrO2为复合晶核剂的MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃材料进行了研究,讨论了晶核剂TiO2/ZrO2添加量对微晶玻璃晶化行为的影响.结果表明,适当提高晶核剂的含量有利于晶体在低温下析晶,且有利于晶态致密化,随着温度的升高,玻璃中会依次析出镁铝钛酸盐、假蓝宝石、尖晶石、α-堇青石、顽辉石等晶体;但晶核剂含量过高则会导致微晶玻璃力学性能的下降.     

晶化温度和成型压力对钢渣基微晶玻璃性能的影响

以钢渣和粉煤灰为主要原料,加入一定的无烟煤熔融还原后采用烧结法制备微晶玻璃,并采用XRD、SEM等手段研究了晶化温度和成型压力对钢渣基微晶玻璃性能的影响.结果表明,随着晶化温度的增加,钙铝黄长石的衍射峰强度先增强后减弱,当晶化温度为867℃时,其衍射峰强度最强,晶体发育较好,分布均匀致密且试样的显微硬度和抗压强度最佳;在其基础上素坯采用30 MPa的成型压力后,烧制后的微晶玻璃晶粒尺寸为1～2 μm左右,其抗弯强度为63.59 MPa,抗压强度为313.91MPa.     

添加V2O5对SiO2-Al2O3-MgO系微晶玻璃析晶的影响

为了探讨V2O5对SiO2-Al2O3-MgO系微晶玻璃的析晶的影响,制备了添加质量分数为8%V2O5的玻璃.用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)与电子探针(EPMA)等技术研究了玻璃的析晶特征.结果表明:与未添加V2O5的试样相比,V2O5加入促进了玻璃在较低的温度下析晶.在630℃保温3h后,在玻璃中已开始析出莫来石晶体.随着析晶温度的提高和保温时间的延长,在试样中同时析出莫来石和云母晶体,云母晶体的尺寸和数量逐渐提高,晶体所占体积百分数逐渐增大,而莫来石晶体的尺寸变化不明显,最终形成均匀分布的云母/莫来石复合体.当析晶温度达到1050℃时,玻璃中晶体的析出反而减少,晶体的相互交错度与所占的体积百分数均有所降低.EPMA结果显示试样析晶后,V2O5留在残余玻璃中,表明V2O5没有参与晶体的直接形核,而是以网络外体的形式存在于玻璃体系中,削弱了玻璃的结构,导致晶体析出温度降低.     

晶化温度对花岗岩废渣微晶玻璃结构及抗弯强度的影响

以花岗岩废渣为原料,用熔融法制备了R2O-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃.用DSC、XRD、FESEM、EDS等分析手段探究了晶化温度(975～ 1160℃)对微晶玻璃显微结构和四点抗弯强度的影响.结果表明:随晶化温度的提高,样品的主晶相逐渐由镁硅酸盐、镁黄长石向镁铝硅酸盐、顽辉石转变,最终形成块状顽辉石、柱状镁橄榄石和多面体状尖晶石.晶化温度为1040℃时,由镁铝硅酸盐、顽辉石堆叠形成的针状聚集体和致密块状聚集体相间排布的特殊结构有利于增强微晶玻璃的抗弯性能,其四点抗弯强度达到145.99 MPa;随着晶化温度的进一步提高,四点抗弯强度下降.