Na2O-B2O3-SiO2-TiO2玻璃分相与析晶的研究

熔融分相法是制备负载型纳米TiO2光催化材料的新方法。该方法是以Na2O-B2O3-SiO2-TiO2系为研究对象,通过制备不同组成的样品,并进行X射线分析及显微分析,进一步研究了熔融分相法中玻璃分相与TiO2析晶的关系。结果表明:组成在玻璃分相区域的样品,有玻璃分相现象产生,TiO2晶体能够析出,而在未分相区域的组成,样品中没有产生玻璃分相,TiO2晶体不能析出;玻璃分相的结构影响了TiO2晶体的生长,相同热处理条件下,组成中硅含量越少,其玻璃分相程度越大,TiO2析晶越容易,TiO2的析晶尺寸越大。     

氧化锆含量对SiO2-MgO-Al2O3-K2O-ZrO2-F玻璃析晶性能的影响

用扫描电子显微镜、X射线衍射和电子探针等技术研究了氧化锆含量对SiO2-MgO-Al2O3-K2O-ZrO2-F系玻璃析晶性能的影响。结果表明：在所研究的玻璃体系中,氧化锆的加入促进了玻璃在低温下的分相与析晶。在分相区域内,针状云母晶体析出。云母晶体的生长受到分相区的限制,其形状和分相区域相一致。当玻璃中引入质量分数为3．0％的氧化锆后,在热处理过程中首先析出单斜ZrO2和四方ZrO2,表明氧化锆在此玻璃体系中的固溶度小于3．0％。氧化锆的析出促进了云母晶体的形成,枝状云母晶体依靠氧化锆异质外延生长,相互交错形成环形的显微组织。     

R2O-RO-B2O3-SiO2-Al2O3-P2O5-CaF2分相-析晶乳浊釉的形成机理

通过正交试验方法优化釉料组成和烧成工艺，制备了R2O-RO-B2O3-SiO2-Al2O3-P2O5-CaF2多元系光亮无锆的分相-析晶乳浊釉。采用X射线衍射仪、透射电子显微镜／X射线能谱、场发射扫描电子显微镜等研究了釉的显微结构及分相与析晶的形成机理。结果表明：析晶与分相结构并存，分相促进析晶；尺寸接近可见光波长的孤立液滴和所析出的钙钠长石晶体是釉面产生乳浊的根本原因。研究了不同烧成制度对分相-析晶乳浊釉显微结构的影响，发现缓冷釉样的分相液滴尺寸明显大于急冷釉样，急冷釉样中的第二相形貌表里存在明显差异，内部呈球形液滴状，表面则为蠕虫状。     

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。     

复合晶核剂（MoO3＋CaF2）对铝硅酸盐玻璃析晶行为的影响作用研究

采用ＤＴＡ，ＳＥＭ，ＥＤＡＸ，ＳＡＤＰ和ＸＲＤ等测试方法研究了含复合晶核剂（ＭｏＯ３＋ＣａＦ２）的铝硅酸盐玻璃的分相与析晶行为。实验结果表明，含单一晶核剂ＣａＦ２或ＭｏＯ３的玻璃仪产生表面析晶，而ＣａＦ２和ＭｏＯ３共同引入时能诱导玻璃的体内核化，ＣａＦ２和ＭｏＯ３均能降低基玻璃的析晶温度，整体析晶的机理是ＣａＦ２促进了玻璃的分相，ＭｏＯ３富集子分相玻璃的富钙相中，热处理过程中优先析出了ＣａＭｏＯ４     

R2O-RO-B2O3-SiO2-Al2O3-P2O5-CaF2系分相-析晶乳浊釉的形成机理

通过正交试验方法优化釉料组成和烧成工艺,制备了R2O-RO-B2O3-SiO2-Al2O3-P2O5-CaF2多元系光亮无锆的分相-析晶乳浊釉.采用X射线衍射仪、透射电子显微镜/X射线能谱、场发射扫描电子显微镜等研究了釉的显微结构及分相与析晶的形成机理.结果表明:析晶与分相结构并存,分相促进析晶;尺寸接近可见光波长的孤立液滴和所析出的钙钠长石晶体是釉面产生乳浊的根本原因.研究了不同烧成制度对分相-析晶乳浊釉显微结构的影响,发现缓冷釉样的分相液滴尺寸明显大于急冷釉样,急冷釉样中的第二相形貌表里存在明显差异,内部呈球形液滴状,表面则为蠕虫状.     

组成对MgO-Al2O3-SiO2系统分相析晶的影响

对MgO-Al2O3-SiO2系统的分相与析晶进行了探讨,通过对不同组成点在热处理各阶段的试样进行XRD、TEM及DTA分析,研究了玻璃组成对玻璃的分相和析晶的影响.结果表明:当组成中MgO/Al2O3越大且同时SiO2含量越高,越利于该系统产生分相.当MgO/Al2O3大于3且SiO2含量大于68mol％时,水淬试样产生分相.SiO2含量较高时,分相液滴很容易聚集在一起,形成连通的蠕虫状分相粒子.随着SiO2含量的降低,玻璃的析晶放热峰温度逐渐降低,而且析晶放热峰变得尖锐,玻璃析晶趋势增强.当SiO2含量越低且MgO/Al2O3越大时,越利于该系统析晶.     

TiO_2、ZrO_2和P_2O_5对ZnO—Al_2O_3—SiO_2系玻璃晶化过程的影响

应用热谱分析、X射线衍射、电子显微镜和X射线能谱及红外吸收光谱等实验技术研究了TiO_2、ZrO_2和P_2O_5三种晶核剂对组成为12(MgO+CaO+BaO)·30.2ZnO·6.6·Al_2O_3·51.2SiO_2玻璃晶化过程的影响。讨论了分相与析晶关系和三种晶核剂的作用机理。三种晶核剂能明显改变基础玻璃的析晶温度、初晶相和析晶程序并影响晶化后的相组成、组织结构及性质。三者都是通过影响玻璃分相而对晶化过程起作用的,但具体作用机构各不相同。     

R_2O–RO–B_2O_3–SiO_2–Al_2O_3–P_2O_5–CaF_2系分相–析晶乳浊釉的形成机理

通过正交试验方法优化釉料组成和烧成工艺,制备了R_2O–RO–B_2O_3–SiO_2–Al_2O_3–P_2O_5–CaF_2多元系光亮无锆的分相–析晶乳浊釉。采用X射线衍射仪、透射电子显微镜/X射线能谱、场发射扫描电子显微镜等研究了釉的显微结构及分相与析晶的形成机理。结果表明析晶与分相结构并存,分相促进析晶;尺寸接近可见光波长的孤立液滴和所析出的钙钠长石晶体是釉面产生乳浊的根本原因。研究了不同烧成制度对分相–析晶乳浊釉显微结构的影响,发现缓冷釉样的分相液滴尺寸明显大于急冷釉样,急冷釉样中的第二相形貌表里存在明显差异,内部呈球形液滴状,表面则为蠕虫状。     

玻璃的分相与结晶（八）

玻璃的分相与结晶（八）刘平，陈显求，许淑惠（中科院上海硅酸盐研究所２０００５０）（西北轻工业学院）五、若干微晶玻璃系统研究现状微晶玻璃是利用玻璃分相与析晶制造新型材料的一个成功例子。自从Ｓｔｏｏｋｅｙ把受控析晶技术应用于商用生产实际，已有众多的微晶玻...     

Ca2+/Sr2+/Ba2+ dependent phase separation,nanocrystallization and photoluminescence in fluoroaluminosilicate glass

Fluoride phase separation is the initial stage of nanocrystallization in oxyfluoride glasses, and it is a key step in achieving transparent glass-ceramics with good luminescence. In this work, we combine molecular dynamics (MD) simulations and experimental studies to investigate the phase separation, nanocrystallization and photoluminescence in fluoroaluminosilicate glass and glass-ceramics containing alkali earth fluoride (MF₂). The results reveal different phase separation behaviors due to the field strength difference of M²⁺. The composition and size similarity between the fluoride-rich regions in the MD simulated glass and the fluoride nanocrystals in the experimental prepared glass-ceramics are observed, suggesting that the separated fluoride phase is the structural origin of the observed MF₂ nanocrystals. Besides, in order to understand the M²⁺ dependent glass structural features, the crystallization temperatures, the luminescent properties of Eu³⁺ and Eu²⁺ doped glass-ceramics, and the lasing performance of Er³⁺ doped glass-ceramics are discussed. Based on these comprehensions, some strategies are proposed to help to efficiently design oxyfluoride glass with desired luminescence performance.     

CaO—MgO—Al2O3—SiO2—P2O5—F系统玻璃的结构,分相和晶化

本文应用IR光谱、Raman光谱、TEM、DTA、XRD和EDAX等技术,系统研究了P_2O_5对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-P_2O_5-F系统玻璃的结构、分相和晶化的影响,并对它们之间的关系作了详细阐述。实验表明,该系统中的玻璃具有二相分离结构,液滴相富含P~(5+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)等离子,基底相富含Si~(4+)、Al~(3+)等离子,引入不同量的P_2O_5,玻璃分相的程度也不同,这对玻璃结构的聚合程度以及玻璃的晶化有显著影响。     

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。     

The effects of sodium fluoride content on the properties of fluorochlorozirconate glass‐ceramic storage phosphors

The sodium fluoride content in fluorochlorozirconate (FCZ) glass‐ceramic storage phosphor plates was varied to determine the effect on sample properties, including photostimulated luminescence (PSL) light output for computed radiography applications. Differential scanning calorimetry showed that increasing sodium fluoride content, in general, lowered the glass transition, crystallization, and phase transformation temperatures of the as‐made glasses. Spectrophotometry results showed an increase in transparency with increased sodium fluoride content. Portions of each glass composition were heat treated to precipitate europium‐doped, orthorhombic barium chloride crystals within the glass matrix, creating glass‐ceramic storage phosphors. PSL decay curves were generated for each sample after exposure to X‐ray radiation. Sodium fluoride content is shown to have a significant role in the optimized performance of these materials.     

Effect of Chloride Incorporation on the Crystallization of Zirconium-Barium-lanthanum-Aluminum Fluoride Glass

One aspect of the influence of preparation procedure on the crystallization behavior of a zirconium-barium-lanthanum-aluminum fluoride glass was studied. The crystallization pattern of this glass may be affected by the chlorine concentration within it. In particular, when such glasses are heated at low temperatures, the α-BaZrF₆ crystalline phase forms only in those glasses which contain chloride.     

Influences of Zirconia and Silicon Nucleating Agents on the Devitrification of Li2O · Al2O3· 6SiO2 Glasses

The effects of Si and ZrO₂ dopants on the crystallization and phase transformation process in Li₂O · Al₂O₃· 6SiO₂ glasses were investigated using differential thermal analysis, X-ray powder diffractometry (XRD), and high-resolution transmission electron microscopy (TEM) interactively. Phase separation was observed in the studied glasses prior to substantial crystallization. Elemental Si (1 mol%) significantly aided in glass devitrification. Dropletlike phase-separated regions in the as-quenched or heat-treated glass devitrified at ∼760°C, which in turn provided sites for the heterogeneous nucleation and growth of β-quartz(ss) (solid solution), which transformed to β-spodumene(ss) at higher temperature. Low-temperature surface crystallization in these glasses occurred as low as 760°C. ZrO₂ has limited solubility in this glass system. Small ZrO₂ crystallites (·5 nm) in the as-quenched glass acted as sites for the heterogeneous nucleation and subsequent growth of large (<5 μm) β-quartz(ss) crystals in glasses containing 1.0 mol% or more ZrO₂. The transformation from β-quartz(ss) to β-spodumene(ss) was increasingly inhibited with ZrO₂ additions. The nucleating efficiency of Si was significantly greater than that of ZrO₂ in this glass system.     

氧化物玻璃研究动态及其进展

系统阐述了近十年氧化物玻璃的研究进展,介绍了稀土离子掺杂的氧化物玻璃的类别、性质及作用以及氧化物玻璃的析晶与分相,氧化物玻璃性质的研究等,并对纳米玻璃做出介绍。     

PbBr2-PbCl2-PbF2-PbO-P2O5系统玻璃形成特性的研究

研究了ＰｂＢｒ２－ＰｂＣｌ２－ＰｂＦ２－ＰｂＯ－Ｐ２Ｏ５系统的玻璃形成能力和系统的玻璃形成区,测试了一些玻璃的特征温度,结果表明,加入５％ＰｂＯ的５％ＰｂＦ２都使玻璃转变温度升高,玻璃形成区缩小,并向ＰｂＢｒ２方向偏移,同时加入２．５％ＰｂＯ和２．５％ＰｂＦ２同样提高了玻璃转变温度,但却增大了玻璃形成区;继续提高ＰｂＯ和ＰｂＦ２的加入量,玻璃形成区显著减小。     

微晶玻璃复合材料的研制

采用长石、石英、滑石、硼砂、氟化钙、氧化铬等为原料制备微晶玻璃陶瓷复合材料。实验研究了基础玻璃。晶核剂，热处理制度等因素对析晶性能的影响。运用DTA，XRD，SEM等检测设备对微晶玻璃陶瓷的析晶温度、物相组成、微晶结构与形貌等进行了表征，揭示了微晶玻璃的性能与配方、组成之间的关系。