添加CeO2的Li2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的晶化和性能研究

采用差热分析,X射线衍射分析和扫描电镜等分析手段研究了添加质量分数为5%CeO2对Li2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃形核和晶化的影响.结果表明添加5%CeO2使该体系玻璃转变温度降低,晶化峰值温度降低,最佳成核温度从760 ℃降低到730℃.晶化过程中,β-石英固溶体首先从玻璃中析出,在较高温度,β-石英固溶体转变为β-锂辉石固溶体.通过计算发现,添加CeO2后,样品的晶化活化能E和晶化指数n从添加前(323±7)kJ/mol,2.8±0.2变为(282士7)kJ/mol,3.2±0.2.说明了添加CeO2在降低玻璃的粘度的同时促进了玻璃晶化,而对材料的透明性与热膨胀系数等影响很小.     

热处理制度对高ZnO含量的Li2O-A12O3-SiO2系统玻璃析晶及热膨胀系数的影响

以TiO2+ZrO2+P2O5为复合成核剂,采用传统熔融冷却法获得了高ZnO含量的Li2O-Al2O3-SiO2系统的基础玻璃.通过差热分析确定了该玻璃的热处理条件、晶化性能,利用梯温炉实验、X射线衍射分析和扫描电镜对晶化试样的物相和微观结构进行了研究,讨论了热处理制度对玻璃的析晶及热膨胀系数的影响.研究结果表明:含10%(质量分数)ZnO的LAS系统样品玻璃最佳核化温度为(710±2)℃,玻璃的晶化活化能E为(275±2)kJ/mol,晶化指数n为3.11±0.2,样品玻璃在较低温度下失透,并且随着晶化温度升高,样品的热膨胀系数加大.     

热处理制度对高ZnO含量的Li2O-Al2O3-SiO2系统玻璃析晶及热膨胀系数的影响

以TiO2 ZrO2 P2O5为复合成核剂,采用传统熔融冷却法获得了高ZnO含量的Li2O-A l2O3-SiO2系统的基础玻璃。通过差热分析确定了该玻璃的热处理条件、晶化性能,利用梯温炉实验、X射线衍射分析和扫描电镜对晶化试样的物相和微观结构进行了研究,讨论了热处理制度对玻璃的析晶及热膨胀系数的影响。研究结果表明:含10%(质量分数)ZnO的LAS系统样品玻璃最佳核化温度为(710±2)℃,玻璃的晶化活化能E为(275±2)kJ/mol,晶化指数n为3.11±0.2,样品玻璃在较低温度下失透,并且随着晶化温度升高,样品的热膨胀系数加大。     

La2 O3对SiO2-Al2 O3-CaO-MgO系统玻璃结构与性能的影响

采用高温熔融法制备了SiO2-Al2 O3-CaO-MgO系统玻璃,研究添加La2 O3对SiO2-Al2 O3-CaO-MgO系统玻璃密度、耐碱性、弹性模量以及析晶上限温度的影响,并借助红外光谱对玻璃的结构进行研究。结果表明：随着La2 O3含量从0升高至5wt%,玻璃的网络结构发生改变;玻璃的密度和摩尔体积均增大;玻璃的耐碱性能降低;弹性模量从90.5 GPa增加至93.6 GPa后降低,最大值对应的La2 O3含量为3wt%;析晶上限温度从1224℃降低至1209℃后增加至1212℃,最后趋于不变,在La2 O3添加含量为2wt%时达到最低温度。     

不同ZnO／Al2O3的LZAS系微晶玻璃的显微结构和性能

采用DTA、XRD、SEM、TEC(热膨胀系数)等测试方法研究了不同ZnO/A12O3的LZAS玻璃体系的显微结构和热膨胀性能.结果表明:随着ZnO/A12O3减小,基础玻璃的转变温度、第一放热峰温度和重熔温度逐渐增大;晶化温度为650℃时,各试样的主晶相均为γⅡ-LZS,并且热膨胀系数较大;750℃时,各试样的主晶相转变为γ0-LZS、β-石英固溶体和β-锂辉石固溶体,并且膨胀系数变小,晶体结构致密.同时发现,这两个温度的热膨胀系数在ZnO/A12O3≈1.0～1.5(mol比)时发生较大变化.     

结晶度在Li2O-Al2O3-SiO2系玻璃析晶研究中的应用

结晶度是表征玻璃析晶程度的重要参数,利用结晶度来研究析晶机理是本文的一个尝试.文中从Avrami和Arrhenian理论推出结晶度与析晶参数的关系式(1/n)1n(-1n(1-x))=1nk0-E/RT+ht,结合试验数据,得到在810～980℃,nE为17.42kJ/mol,而在710～810℃温度段nE为125.44kJ/mol.研究结果表明:Johnson-Mehl-Avrami公式中的活化能E应包括玻璃和晶相之间的界面能和晶体和玻璃相结构中原子的自由能差,而不同温度段玻璃转变成晶相所需能量是不同的,仅以J-M-A结论中的整体活化能E分析玻璃在整个热处理过程中的析晶机理是不完全的.     

TiO2对CaO-MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃析晶的影响

本文运用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)研究了TiO2含量对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶过程和析晶动力学的影响.结果表明:随着TiO2含量的增加,玻璃转变温Ts和析晶峰温度Tp逐渐降低.当不加TiO2或者添加5wt％的TiO2时,玻璃发生表面析晶,析出的晶相为斜长石.当添加10wt％的TiO2时,玻璃样品在800℃热处理后发生剧烈分相,910℃晶化后出现整体析晶,晶相为普通辉石.随着TiO2含量的增加,析晶动力学常数k值增大.当添加10wt％的TiO2时,k值达到最大,为0.545,此时玻璃最容易析晶,相应的析晶活化能E和析晶指数n分别为643.329 kJ/mol和3.25.     

ZrO2对Li2O-Al2O3-SiO2微粉析晶行为的影响

采用高分子网络凝胶法成功地制备出Li2O-Al2O3-SiO2-ZrO2(LASZ)微晶玻璃粉,探讨了添加不同含量ZrO2对LASZ微晶玻璃的析晶行为和相转变的影响.研究表明:热处理温度在700～1200 ℃时,LASZ微粉先形成六方晶系的β-石英固溶体,随热处理温度的升高,逐渐转变为稳定的四方晶系β-锂辉石固溶体.ZrO2含量增加,降低了β-石英固溶体的结晶温度,延迟了β-石英固溶体向β-锂辉石固溶体的转变.当ZrO2的物质的量分数从0增加到4.0%时,析晶活化能从304.6kJ/mol降低到248.9kJ/mol.所获得的LASZ粉末晶粒大小为20～60 nm,晶粒尺寸随温度的升高而增大,随ZrO2的增加而下降.本实验所制备的LASZ微晶玻璃的热膨胀系数为(4～14)×10-7/℃.     

CaO- ZnO-B2O3-SiO2玻璃/Al2O3低温共烧复合陶瓷基板研究

用CaO-ZnO-B2O3-SiO2玻璃和氧化铝陶瓷复合材料制备了低温共烧陶瓷基板.在CaO-B2O3-SiO2微晶玻璃中引入ZnO,玻璃微晶化后的主晶相仍为硅灰石,但它的软化温度有不同程度的降低,同时析晶温度也有了显著的改变.特别是以ZnO部分取代CaO时,析晶温度明显提高.该玻璃与氧化铝复合可以在较宽的温度范围内烧结.在850℃/30 min烧结,得到了气孔率为1%、介电常数εr = 7.10的陶瓷基板材料.     

Bi_2O_3-SiO_2系统玻璃非等温析晶动力学

利用高温熔体冷却法制备了Bi2O3-SiO2(BS)系统玻璃,通过差热分析和X射线衍射,并借助Kissinger方程和Augis-Bennett方程,研究了BS系统玻璃的非等温析晶动力学和玻璃相转变动力学行为。结果表明:在热处理过程中,BS系统基础玻璃依次产生了3种主晶相:Bi12SiO20,Bi2SiO5和Bi4Si3O12;对应的活化能Ep1=150.6kJ/mol,Ep2=474.9kJ/mol,Ep3=340.3kJ/mol;平均析晶指数m1=2.5,m2=2.1,m3=2.2,所产生晶相均为体积成核,一维空间生长;系统中产生的亚稳定相Bi2SiO5易于向稳定的Bi4Si3O12相转变,通过Kissinger方程计算出该相转变的活化能Eg为90.5kJ/mol。     

含硅原料对合成氮氧化硅粉末的影响

本文通过对比实验，分别以（１）天然石英粉（２）硅酸钠（３）碳酸钠与天然石英粉（４）活性ＳｉＯ２等为原料合成氮氧化硅（Ｓｉ２Ｎ２Ｏ）粉末，实验结果表明：直接碳热还原氮化天然石英粉，难以合成Ｓｉ２Ｎ２Ｏ。而以（２），（３）两种原料虽然能合成较纯的Ｓｉ２Ｎ２Ｏ粉末，且工艺简单，但原料中ＳｉＯ２含量太低，应用价值不大，而用活性ＳｉＯ２为原料，能合成较高纯度的Ｓｉ２Ｎ２Ｏ尽管工艺较（２），（３）复杂，但此法     

ZrO2对CaO-SiO2系玻璃析晶的影响

通过DSC曲线研究了不同含量的ZrO2对CaO-SiO2系玻璃析晶的影响,根据JMA方程计算动力学参数(如析晶活化能E、频率因子ν、晶化指数n)。从计算结果可以看出,随着ZrO2含量的增加,析晶活化能E减少,而频率因子ν和晶化指数n增加。当ZrO2含量为7%时,E值最小:235.58kJ/mol;n值最大:4.70。说明ZrO2在CaO-SiO2玻璃体系是有效的晶核剂。     

二氯二茂钛用于丁苯嵌段共聚物加氢的研究

选用二氯二茂钛作为丁苯嵌段共聚物加氢催化剂,用活性胶分别进行了催化剂用量、压力、温度、第三组分添加剂等对加氢效果的影响研究,得到了较好的加氢条件。用二氯二茂钛作加氢催化剂、催化剂用量为（0．2－0．4）mmol/100g聚合物时,二烯烃段加氢度大于98％,苯环加氢度小于2％。同时开展了加氢反应动力学研究,确定了加氢反应的级数及活化能。     

新型光催化固定膜反应器对2,4—二硝基苯酚的降解研究

本文利用一种新型光催化固定膜反应器进行了２,４－ＤＮＰ的降解研究,分别从光源的滤长,反应液流速,搅拌及Ｈ２Ｏ２的添加等方面考察了该光催化反应器的降解效率。结果表明,最理想光源为紫外光,最佳反应液流速为４５ｍＬ／ｍｉｎ,低速搅拌及Ｈ２Ｏ２的添加可增进反应器效率。     

二氧化铈硫化反应动力学

对二氧化铈的硫化反应动力学进行了系统研究，研究结果表明：二氧化铈的制备工艺对其硫化反应活性有明显影响，热解氢氧化物活性＞热解硝酸盐产物活性＞热解高氯酸盐产物活性＞热解草酸盐产物活性；硫化反应速率随时间的变化规律符合吸附－自催化机理；在硫化反应初期，二氧化硫浓度对反应速率的影响很大，而在硫化反应速率减缓区，则无明显影响；热解氢氧化物所得二氧化铈的硫化反应动力学方程为：Ｒ＝５７６．０．ｅｘｐ（－９０２９．０／Ｔ）．Ｃ０．３３６ｍｇ／（ｍｇ．ｍｉｎ）     

二氯二茂钛用于丁苯嵌段共聚物加氢的研究

选用二氯二茂钛作为丁苯嵌段共聚物加氢催化剂,用活性胶分别进行了催化剂用量、压力、温度、第三组分添加剂等对加氢效果的影响研究,得到了较好的加氢条件.用二氯二茂钛作加氢催化剂、催化剂用量为(0.2～0.4)mmol/100g聚合物时,二烯烃段加氢度大于98%,苯环加氢度小于2%.同时开展了加氢反应动力学研究,确定了加氢反应的级数及活化能.     

Al2O3／Si3N4系纳米—亚微米复合陶瓷的制备与性能

用平均粒径为0.5μm的α-Al_2O_3及平均粒度为0.7μm的α-Si_3N_4粉制备出具有纳米相弥散的Al_2O_3基复合陶瓷,其弥散相尺度下限为60μm左右。用XRD,SEM,STEM分析了复合陶瓷的物相与结构。性能测定结果表明:1300℃下复合陶瓷的弯曲强度是纯Al_2O_3瓷的2.5倍以上,并在1200℃仍保持460MPa的强度。     

玻璃组成对Li_2O–Al_2O_3–SiO_2微晶玻璃热膨胀系数的影响(英文)

通过传统熔融法制备了具有低膨胀系数的Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)微晶玻璃.利用扫描电镜、X射线衍射、差热分折及热膨胀系数测定等分 析手段,研究了玻璃组成中Li2O,Al2O3,SiO2的含量对微晶玻璃热膨胀系数的影响.结果表明:在标准样品的基础上,Li2O的含量对热膨胀系数影 响很大:Li2O的含量提高,由于形成β-锂辉石,微晶玻璃的结晶程度增加与晶粒尺寸增大,导致热膨胀系数增大.与此相比较,Al2O3和SiO2成分 的变化对膨胀系数的影响较小.当玻璃组成(质量分数,下同)为4%～6%Li2O,16%~18%Al203,66%~68%Si02时,Li2O-Al2Oy-SiO2玻璃的膨胀 系数为-1.5～1.5×10-7/℃(0~700℃)     

TiO2含量对BaO-SiO2-B2O3-TiO2系统玻璃性能的影响

分析了３０ＢａＯ（６２－ｘ）ＳｉＯ２－８Ｂ２Ｏ３－ｘＴｉＯ２（ｘ＝０－４０）系统玻璃ＴｉＯ２含量对热膨胀系数α,转变温度Ｔｇ,软化温度Ｔｓ,密度ρ和折射率ｎ的影响,由于Ｔｉ＾４＋配位数的变化,当ＴｉＯ２的摩尔分数约为２０％时,在α,Ｔｇ和Ｔｓ性能曲线上出现极值点,这一现象称之为“钛反常”。研究了３０ＢａＯ－（７０－ｘ－ｙ）ＳｉＯ２－ｘＢ２Ｏ３－ｙＴｉＯ２（ｙ＝０－４０）系统玻璃的密度ρ随ＴｉＯ２和     

氧化铝添加量对钡硅酸盐复相玻璃陶瓷影响

研究了添加不同Al2O3对复合玻璃陶瓷烧结机制和微波介电性能的影响.结果表明:随着玻璃中Al2O3含量的增加,玻璃的软化温度、开始析晶温度以析晶峰温度均有所提高,析晶放热峰面积依次减小,玻璃的析晶能力逐渐减弱;添加5% wt Al2O3 875℃条件下烧结复相玻璃陶瓷中性能最好为εr为8.1,tanδ为0.0031(10kHz),是一种性能优良的LTCC材料.