PbBr2-PbCl2-PbF2-PbO-P2O5系统玻璃成分分析*

研究了PbBr2-PbCl2-PbF2-PbO-P2O5系统的玻璃在熔融过程中的变化.发现在玻璃的熔制过程中,元素P、Pb和Br的损失量最大.化学分析和理论计算表明,这些元素是以PbC12、PbBr2和P2O5的形式挥发的.而且,随着配料成分中含量的增加,PbCl2、PbBr2和P2O5的挥发量也随之增加.     

熔化过程中 PbO-PbBr2-PbF2-P2O5系统玻璃成分的变化

为了研究PbO-PbBr2-PbF2-P2O5系统玻璃在熔化过程中成分的变化，本文应用定量化学分析法测出了玻璃在熔化后的成分.结果表明，PbO-PbBr2-PbF2-P2O5系统玻璃熔化时氟和磷的损失较大，铅的损失相对较小;溴的损失随配料中各元素含量的多少而变化.氧含量的变化受P2O5的挥发以及氧、水分与玻璃熔体中卤化物的反应程度两个因素影响.相关化学反应的热力学计算与分析结果相吻合.     

ZnO-Al2O3-P2O5玻璃水化过程及机理的研究

研究了不同Al2O3/P2O3摩尔比和热历史的ZnO-Al2O3-P2O5玻璃在不同条件下的水化过程,利用XRD对部分水化过程的水化产物进行了晶相分析,探讨了其水化机理.结果表明:Al2O3/P2Os比的增加及退火均可降低ZnO-Al2O3-P2O5玻璃的水化速率;玻璃的水化累计失重量均与水化时间成线性关系,水失重百分数随着水化温度的提高,呈指数规律增加.研究认为:ZnO-Al2O3-P2O5玻璃的水化过程受表面水化层与内部未水化部分间的界面化学反应控制,水化过程中玻璃网络解体,相继生成了[P2O7]4-和白色不溶性物质Zn2P2O7·3H2O.     

ZnO-B_2O_3-P_2O_5无铅玻璃结构的红外光谱研究

借助于红外光谱研究了ZnO-B2O3-PzO5磷酸盐玻璃的结构,分别讨论了玻璃中B2O3/ZnO组成的变化和P2O5/ZnO组成的变化对磷酸盐玻璃结构的影响.结果表明:玻璃中硼氧三角体[BO3]随B2O3含量的增加而增多,而硼氧四面体[BO4]减少,当B2O3≥30%(摩尔含量)时,[BO3]急剧增多,导致玻璃的化学稳定性先缓慢下降后急剧下降;随P2O5含量的增加,[BO3]减少而[BO4]增加,当P2O5≥45%(摩尔含量)时,玻璃中的B3+主要以硼氧四面体[BO4]的形式存在.     

SnO—BaO—P2O5系统无铅封接玻璃的结构与性质

以SnO—BaO—P2O5三元系统玻璃为研究对象,利用差示量热扫描分析仪、热膨胀仪、拉曼光谱仪,分析了玻璃的结构以及玻璃转变温度和热膨胀系数与玻璃组成的关系．获得了该体系玻璃的形成区域,测得该系统的玻璃转变温度为260～360℃和热膨胀系数为12～14×10^-6℃．研究发现,当P2O5=45mol％不变时,玻璃转变温度随着SnO含量的增加而降低;当BaO=10mol％不变时,玻璃转变温度随着SnO含量的增加先降低后升高．研究表明,该体系玻璃可以作为低温环保封接玻璃潜在的基质材料．     

PbBr2-PbF2-P2O5玻璃的结构研究

采用红外光谱（IR）和X射线光电子能谱（XPS）等方法研究了PbBr2-PbF2-P2O5系铅卤磷酸盐玻璃的结构。结果表明，Pb^2 离子在玻璃中起着网络修饰阳离子和网络形成体的双重作用。当P2O5含量为60mol%时，Pb^2 离子主要是作为网络修饰体；当P2O5含量降低到50mol%时，一部分Pb^2 离子能够进入玻璃网络形成[PbO4]四面体或P－O－Pb键。Br^-和F^-离子达到一定浓度时就会进入玻璃网络，形成[PO4-nXn](X=Br或F，n=0-4)四面体使磷酸盐链长变短。玻璃中P2O5的含量不变时P－O－P键的比例也基本保持不变；当P2O5的含量降低时，P－O－P键和P－O^-键的含量都减少，P－O－Pb键的含量则明显增加。     

MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3玻璃的制备及性能研究

制备了MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3系磷酸盐玻璃,研究了玻璃形成能力、热膨胀系数和抗潮解等性能.结果表明,MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3系统具有较宽的玻璃形成区和较强的玻璃形成能力,当MoO3/V2O5≈1.5时,玻璃形成能力最强.MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3玻璃的热膨胀系数约为60～110×10-7/℃,并且随着Fe2O3含量的增加而逐渐增大.加入适量的Fe2O3能够显著改善MoO3-V2O5-P2O5玻璃的抗潮解性能,在90℃的去离子水中的溶解速率达到8.0×10-9g·cm-2·min-1.     

P2O5-PbBr2-PbF2系玻璃抗析晶能力的研究

为了提高P2O5－PbBr2-PbF2系铅卤磷酸盐玻璃的热稳定性，采用非等温差热分析实验研究了P2O5－PbBr2-PbF2玻璃的抗析晶能力和非等温析晶特性与成分之间的关系。研究结果表明：在不同的加热速率下，采用ΔT、H′和Hr等玻璃热稳定性判据判断玻璃的抗析晶能力均难以得到一致的结果：kD(T)和kb(T)判据结合了析晶动力学和热力学因素，不受玻璃成分和升温速率影响，是比较好的玻璃抗析晶能力的判据；采用kD(T)和kb(T)判据发现玻璃的成分为PbF2/(PbBr2 PbF2)≈0.3时，样品具有最强的玻璃形成能力；P2O5-PbBr2-PbF2玻璃析晶的Avrami指数n约为2，表明玻璃在加热过程中同时存在表面析晶和整体析晶。     

SnO-BaO-P2O5系统无铅封接

以SnO-BaO-P2O5三元系统玻璃为研究对象,利用差示量热扫描分析仪、热膨胀仪、拉曼光谱仪,分析了玻璃的结构以及玻璃转变温度和热膨胀系数与玻璃组成的关系.获得了该体系玻璃的形成区域,测得该系统的玻璃转变温度为260～360 ℃和热膨胀系数为12～14×10-6 ℃-1.研究发现,当P2O5=45 mol%不变时,玻璃转变温度随着SnO含量的增加而降低;当BaO=10 mol%不变时,玻璃转变温度随着SnO含量的增加先降低后升高.研究表明,该体系玻璃可以作为低温环保封接玻璃潜在的基质材料.     

V2O5含量对SiO2-MgO-Al2O3-K2O-V2O5-F系玻璃陶瓷析晶的影响

应用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及电子探针(EPMA)等技术研究了V2O5含量对SiO2-MgO-Al2O3-K2O-V2O5-F玻璃陶瓷析晶的影响.结果表明,在所研究的玻璃体系中,V2O5的加入促进了莫来石晶体在较低温度下的析出,而且随着玻璃中V2O5含量的提高,莫来石和云母晶体的析晶温度区间逐渐向低温方向移动.EPMA结果显示在析出的晶体中没有钒元素的聚集,表明V2O5的加入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,削弱玻璃的结构,导致晶体析出温度降低.同时发现VO含量尽管对析出晶体的种类没有明显的影响,但是对晶体的形态、大小及数量的影响较为显著.     

P2O5对溶胶-凝胶玻璃热行为及生物活性的影响

以正硅酸四乙酯[Si(OC2H5)4,TEOS]、磷酸三乙酯[PO(OC2H5)3,TEP]和四水硝酸钙[Ca(NO3)2·4H2O]为前驱体,用溶胶-凝胶法分别制备了含有P2O5和不含P2O5的两种CaO-P2O5-SiO2系统生物活性玻璃.对凝胶采用TG-DTA技术研究了从凝胶到玻璃转变过程的热行为,探讨了其热反应机理,并通过玻璃的体外实验(in vitro)研究其生物活性.结果显示CaO-SiO2组成中加入P2O5热行为发生变化300～420℃之间TEP的酯类基团氧化分解,570℃左右磷离子脱去残余的羟基.P2O5的引入导致玻璃表面形成的羟基磷灰石的晶体颗粒增大,结晶程度提高,改善了玻璃的生物活性.     

晶核剂对Li2 O-Al2 O3-SiO2系统微晶玻璃结构和性能的影响

通过传统熔体冷却法制得了以P2O5和TiO2为晶核剂的Li2O-Al2O3-SiO2系统基础玻璃,并经过热处理制得了微晶玻璃.利用红外光谱分析、X射线衍射分析和扫描电子显微镜等对晶化试样的物相和显微结构进行了研究,着重探索了不同晶核剂对玻璃析晶、微晶玻璃结构、微晶玻璃力学和热学性能的影响.结果表明:TiO2更有利于玻璃析晶,但以P2O5为晶核剂的微晶玻璃具有更好的力学和热学性能.     

CeO2对镁铝硅钛系统微晶玻璃的相变和介电性能影响

运用DTA、XRD、SEM等测试手段,研究了CeO2添加到MgO-Al2O3-SiO2-TiO2系统后玻璃的形成,相变和介电性能．研究结果表明,在MgO-Al2O3-SiO2-TiO2系统中引入CeO2可以降低玻璃的析晶倾向,玻璃的相变过程也随之变化,随着CeO2含量的增加,硅钛铈矿相出现,金红石和堇青石的相对含量均有所减少,而硅钛铈矿相的相对含量不断增加．在微波频率下(10GHz),材料的介电常数可在7．5-10．5范围内调控,介电损耗<5．5×10-4．     

添加Bi2O3对ZnO-B2O3-P2O5-SrO体系封接玻璃结构和性能的影响

采用熔融法制备了ZnO-B2O3-P2O5-SrO-Bi2O3系无铅磷酸盐封接玻璃,研究了Bi2O3对该体系玻璃的结构、特征温度、热膨胀系数和化学稳定性的影响。结果表明,随Bi2O3含量的增加,玻璃的密度增大,Tg、Tf先下降后趋于平缓,玻璃的热膨胀系数先上升后趋于平缓;化学稳定性先增强后降低,当Bi2O3为7mol时,达到极小值。     

掺P2O5氟化镓铟基玻璃微晶化可控性机理的探讨

用熔融法制备掺少量P2O5氟化镓铟基玻璃(20GaF3-15InF3-17CdF2-15ZnF2-10SnF2-20PbF2-3P2O5),玻璃的析晶动力学分析结果表明:掺入P2O5能使氟化镓铟基玻璃的析晶双峰间温度差△Tp(△Tp=Tp1-Tp2)增大,使可控微晶化变为可能。同时利用X射线衍射分析方法(XRD)和扫描电镜讨论了该微晶化玻璃的晶相和析晶形貌,并在593 K下保温1 h能得到透明度较好、含四方晶相ZnF2的微晶玻璃。     

Eu3+掺杂Nb2O5-La2O3-P2O5-Na2O-BaO玻璃的光谱性质

制备了χNb2O5-(10-χ)La2O3-60P2O5-10Na2O-19BaO-Eu2O3(以mol%记χ=9、7、5)的玻璃,测定了玻璃的吸收光谱、发射光谱、激发光谱、声子边带谱和差热分析曲线.从发射光谱出发获得了Eu3 光学跃迁的J-O参数Ω2、Ω4,并计算了Eu3 离子5DO→7FJ(J=1,2,4)的自发辐射跃迁几率A以及受激发射截面σp.结果显示,随着La2O3的增加和Nb2O5的减少,玻璃样品的热稳定性降低,强度参数Ω2减小,表明材料的对称性提高,共价性减弱,Eu-O键强减弱;随着La2O3的增加,电-声子偶合减弱,受激发射截面σp减小.     

阳极支撑型ITSOFC密封材料SrO-La2O3-Al2O3-B2O3-SiO2微晶玻璃的研究

研究了应用于阳极支撑型的中温固体氧化物燃料电池(ITSOFC)密封的SrO-La2O3-Al2O3-B2O3-SiO2体系微晶玻璃不同组分的线膨胀率,结果表明当微晶玻璃粉组成SrCO3 28.14%(摩尔分数),La2O3 21.17%(摩尔分数),Al2O3 7.22%(摩尔分数),H2BO3 41.72%(摩尔分数),SiO2 1.76%(摩尔分数)(SLABS3) 时,最符合ITSOFC密封要求.差热分析结果表明SLABS3的玻璃转变温度在670℃～760℃之间,结晶温度在813～840℃之间,玻璃软化点约在900℃,XRD测试表明微晶玻璃与Ni-La0.3Ce0.7O1.85(Ni-LDC)阳极化学相容性好,将微晶玻璃和Ni-LDC在850℃烧结100h后,SEM观察界面粘附性好,EPMA测试界面的元素含量结果表明,虽然阳极的Ce会向微晶玻璃扩散10μm的深度,但观察不到微晶玻璃的元素向Ni-LDC扩散现象.用SLABS3密封模拟电池,测试开路电压结果表明SLABS3的密封效果和稳定性良好.     

BaFe12O19／Al2O3—SiO2—K2O微晶玻璃陶瓷的柠檬酸Sol—Gel合成及其微波性能的研究

采用柠檬酸sol-gel工艺合成了BaFe12O19/Al2O3-SiO2-K2O微晶玻璃陶瓷，并对其介电常数及其磁导率在1MHz～6GHz下的变化规律进行了研究。结果表明，BaFe12O19/Al2O3-SiO2-K2O微晶玻璃陶瓷的合成与体系中Fe/Ba、烧结温度密切相关；其介电常数、磁导率基本都随测试频率的增加而下降；介电损耗值最大可达到0.30，磁损耗值较小。     

熔化温度对PbBr2-PbCl2-P2O5系玻璃的影响

为了研究熔化温度对PbBr2-PbCl-P2O5系玻璃的影响，探索了在530－540℃熔化时PbBr2-PbCl2-P2O5系统的玻璃形成区，并且测试了一些玻璃的特性温度、密度、化学成分和红外光谱。结果表明，提高溶化温度后，PbBr2-PbCl2-P2O5系统玻璃具有更宽的玻璃形成区，向PbBr2一侧延伸；玻璃转化变温度升高到200℃以上，密度提高到5．51g.cm^-3。熔化过程中化学成分的变化导致了玻璃性质的变化，提高溶化温度后，NH4H2PO4分解列加完全，使得玻璃中残存的HO－和NH4^ 减少。红外光谱的测试结果表明提高溶化温度后，NH4H2PO4完全分解，玻璃中已不存在HO－和NH4^ 。     

CaO—MgO—Al2O3—SiO2—F系可切削微晶玻璃的晶化机理研究

在CaO-MgO-Al2O3-SiO2-F系可切削微晶玻璃体系中，本研究分析了K2O和ZrO2c对玻璃析晶和显微结构的影响，探讨了晶化机理。K^ 促使云母相的生成和球晶的形成，晶化过程中，云母和顽辉石互为外延生长，使球晶中条状晶解离为片状晶。ZrO2与F^-一起促使玻璃晶化后形成棒状云母晶粒，并具有晶粒长径比大、相互交换的显微结构。