热处理温度对溶胶凝胶Bi2O3-SiO2-B2O3系玻璃粉体结构的影响

采用溶胶-凝胶法制备了一种Bi2O3-SiO2-B2O3系玻璃粉体,在200~800℃温度范围内对凝胶玻璃进行热处理,通过多种表征手段研究了热处理温度对玻璃粉体网络结构的影响。结果显示,在试验温度范围内,粉体始终呈现玻璃态结构;随热处理温度升高,Bi3+逐渐进入玻璃网络中,[BiO6]八面体和[BiO3]三角体、[BO4]四面体和[BO3]三角体分别与[SiO4]四面体以顶角相连的方式构建玻璃网络结构;O1s可分为桥氧和非桥氧,O1s和Bi4f的电子结合能逐渐增大,B1s的电子结合能减小,玻璃网络结构稳定性增强。     

铽铝硼硅酸盐磁光玻璃形成性能及热稳定性研究

采用Zhou W C提出的玻璃形成区研究方法探索了铽硼硅酸盐磁光玻璃形成区域范围,采用魔角核磁共振谱仪(MAS NMR)和示差扫描量热仪(DSC)对玻璃结构和特征温度能进行了表征,研究了Tb2O3和Al2O3对玻璃形成能力和玻璃结构的影响,同时引入玻璃析晶参数β讨论玻璃热稳定性.结果表明:Tb2O3的掺入量受玻璃形成区域的限制,在Tb2O3含量为30%(摩尔分数)时以及Al2O3含量为25%(摩尔分数)时玻璃形成能力较强;铽铝硼硅酸盐玻璃结构中硼氧多面体和铝氧多面体主要以四配位的[BO4]和[AlO4]形式存在,仍存在少量三配位的[BO3]和五配位的[AlO5];Tb2O3含量为30%(摩尔分数)的玻璃β值较大,热稳定性能较好.     

稀土离子在硼铝玻璃结构中的作用

利用NMR、DSC及热膨胀等测试分析手段,分析了B2O3-Al2O3～BaO玻璃中不同掺量稀土氧化物对11B和27Al的配位及玻璃热学性能的影响规律.结果表明:当稀土含量逐渐增加时,硼氧三角体[BO3]逐渐向[BO4]转变;原先[AlO4]、[A1O5]、[AlO6]共存的铝氧多面体结构单元逐渐转变为以[AlO4]为主和少量[AlO5]共存的结构;玻璃的相转变温度升高,玻璃低温相转变困难.另外,随着稀土氧化物掺量不断增加,N系列玻璃网络结构的连接削弱,玻璃的析晶热稳定性和热膨胀率均有所降低.     

低介电高硼硅酸盐玻璃的性能研究

以硼硅酸盐玻璃为基础玻璃系统,研究了超高硼含量区间,硼硅酸盐玻璃结构和性能的变化规律。通过红外光谱分析了硼硅酸盐玻璃在不同B2O3含量的情况下的结构变化,测试了玻璃的热膨胀系数、转变温度、软化温度和高温粘度。研究结果表明,高硼玻璃难以析晶;随着B2O3含量的增加,玻璃结构中[BO4]、[BO3]数量增多,其中以[BO3]为主;玻璃的热膨胀系数呈现出S型变化,转变温度和软化温度都逐渐减小;介电常数与介电损耗都出现极小值,过量的B2O3会起到反作用;此外B2O3起到降低高温粘度的作用,但降低作用有限。     

掺Yb^3硼磷酸盐玻璃物理和光谱性能研究

通过熔融法制得了一种新型掺Yb^3＋的（60-X）P2O5-xB2O3-40ZnO（x=5，10，15，20，25，30％（摩尔分数））系统激光玻璃，并分析了B2O3含量对玻璃结构、物理性能和光谱性能的影响。结果表明，随B2O3含量增加，玻璃由链状变为类似石英玻璃的三维网络结构，力学和热学性能逐步得到改善，并在20％（摩尔分数）B2O3时具有最佳值，当B2O3含量超过20％（摩尔分数）后，玻璃中[BO3]三角体含量开始增多，结构变得松散，力学和热学性能变差，当B203含量达到30％（摩尔分数）时玻璃发生了分相现象。随B2O3含量增加，积分吸收截面在3．77-4．11×10^4pm^3之间，受激发射截面在0．726-0．816pm^2之间，荧光寿命在0.903-0.965ms之间，增益系数在0．662-0.737pm^2．ms之间，最小泵浦强度在1．128-1．398kW／cm^2之间变化。这类硼磷酸玻璃有望成为高平均功率固体激光器的候选基质。     

氧化硼对硅酸盐玻璃固化体结构及抗浸出性能的影响

以SiO2、Al2O3、B2O3、CaO、Na2O为原料,加入5%CeO2(质量分数)作为模拟核素,利用熔融法制备硼硅酸盐玻璃固化体,对含锕系元素的放射性废物进行固化处置。通过傅里叶红外光谱仪、紫外激光拉曼光谱仪和差热分析仪等对热处理后玻璃固化体进行表征,以电感耦合等离子体质谱测试玻璃固化体抗浸出性能。结果表明:B2O3含量为15.79wt%时固化体玻璃化转变温度Tg最大;玻璃中存在[SiO4]、[BO3]、[BO4]等基团,随着B2O3含量的增大,部分[BO4]转变为[BO3];Ce在产品一致性测试法(PCT)下标准化浸出率NR先减小后增大,B2O3含量达到15.79wt%时玻璃抗浸出效果最好。     

硼硅酸盐包层玻璃化学稳定性的研究与结构分析

研究了紫外光纤用包层玻璃组分的变化以及外掺ZrO2对光纤包层玻璃化学稳定性的影响.结果表明,通过改变SiO2/B2O3、B2O3/Al2O3、B2O3/(K2O Na2O)的值,以及适当增加外掺ZrO2含量,可以明显提高碱硼硅酸盐玻璃化学稳定性.核磁共振和红外光谱分析表明玻璃化学稳定性提高的主要原因在于Zr4 的加入促进了玻璃内部的[BO3]层状结构逐渐转变为[BO4]网络状结构.     

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。     

B2O3-Li2O玻璃的制备与性能的研究

采用高温熔融法制备了不同配比的硼锂二元体系玻璃,并利用UVPC、NMR和DSC等手段研究了不同锂含量对玻璃透过率、结构和热稳定性的影响。结果表明:在硼酸盐玻璃中引入少量Li₂O,[BO₃]三面体会向[BO₄]四面体转变,使玻璃的网络结构有所加强,热稳定性提高,且玻璃中非桥氧数量降低,紫外透过率升高;当加入过量Li₂O时,产生断网结构,玻璃稳定性逐渐下降,非桥氧数量增加,导致紫外透过性能降低。     

B203-Li20玻璃的制备与性能的研究

采用高温熔融法制备了不同配比的硼锂二元体系玻璃，并利用UVPC、NMR和DSC等手段研究了不同锂含量对玻璃透过率、结构和热稳定性的影响。结果表明：在硼酸盐玻璃中引入少量Li2O，[B03]三面体会向[B04]四面体转变，使玻璃的网络结构有所加强，热稳定性提高，且玻璃中非桥氧数量降低，紫外透过率升高；当加入过量Li2O时...     

K_2O-MgO-Al_2O_3-P_2O_5-B_2O_3系统玻璃分相和光色性之间的关系

为了获得一种具有良好光色性能的磷酸盐光色玻璃,选择了 K_2O-MgO-Al_2O_3-P_2O_5-B_2O_3系统作为基础玻璃,以 AgX 为光敏成分,研究了玻璃分相和光色性之间的相互关系。用分子光谱、SEM,EDAX 和 XRD 等研究了2~#分相玻璃的相组成、相形貌。实验结果表明,光色玻璃中光敏相不仅是 AgCl 和 NaCl 固溶相组成,而且富集于液滴相中。玻璃的热处理以及相应热处理条件下分相形貌的观察结果表明:在一定的温度范围内,随着热处理温度升高,玻璃的分相程度增大,增强了玻璃的变暗程度,但相应地降低了光色玻璃的退色速率。     

Li_2O-B_2O_3-V_2O_5系玻璃的结构

本文用 Raman 光谱和声学方法研究了 Li_2O-B_2O_3-V_2O_5系玻璃的结构。结果表明:V_2O_5主要以 LiVO_3即[VO_3]_n~(?)形式存在,而 B_2O_3则与 Li_2O 结合生成一系列硼酸盐。     

XRFA法测定玻璃工业用海砂中硅、铝和铁

通过实验证实在一定的含量范围内,用与海砂成份相类似的一个石英砂标样进行基体校正和归一化处理,可用现有的硅酸盐测定程序测定玻璃工业上用的海砂中的硅、铝和铁。其结果的精密度和准确度可与化学法媲美。     

P_2O_5-BaO-Al_2O_3-K_2O磷酸盐激光玻璃的表面处理

采用化学浸蚀与高温热处理相结合的方法来改善P2O5-BaO-Al2O3-K2O磷酸盐玻璃表面平整性、去除玻璃表面杂质,提高用管棒法制备光纤预制棒时纤芯和包层玻璃的表面质量,消除由于机械抛光工艺带来的表面缺陷和表面污染.实验研究了磷酸盐玻璃盐酸浸蚀的特性,分析了盐酸溶液与磷酸盐玻璃作用机制,并确定了浸蚀参数,9mol/L的盐酸溶液对此磷酸盐玻璃具有最大浸蚀速率,浸蚀30min后,可消除玻璃表面的划痕.盐酸溶液对玻璃的浸蚀反应使磷酸盐玻璃表面平整,但在玻璃表面产生了晶化覆盖层.通过进一步在拉丝温度下热处理,可使玻璃表面覆盖层重新非晶化,提高玻璃透过率.实验结果表明:化学浸蚀和高温热处理的复合方法是一种有效改善磷酸盐玻璃表面质量的途径.     

CaO—MgO—Fe2O3—Al2O3—SiO2渣系玻璃晶化动力学

根据玻璃形成动力学理论,计算了ＣａＯ－ＭｇＯ－Ｆｅ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２渣系中成核速率（Ｉ）和晶体长大速度（Ｕ）,获得晶体形成的最佳温度,研究了热处理温度对ＣａＯ－ＭｇＯ－Ｆｅ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２渣系晶体的影响,计算的晶体形成的最佳温度结果表明与该体系的最佳热处理温度一致。     

组成对R_2O-CaO-ZnO-Al_2O_3-SiO_2系统分相的影响

通过大量的配方实验和ＯＭ、ＴＥＭ观察,系统研究了Ｒ２Ｏ－ＣａＯ－ＺｎＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系统分相与组成间的相互关系．研究结果表明,Ｋ２Ｏ比Ｎａ２Ｏ更有利于系统的分相,用Ｎａ２Ｏ等摩尔取代Ｋ２Ｏ时,分相区向低铝高硅区收缩．此外,系统分相区大小还明显受到ＺｎＯ、ＣａＯ相对含量的影响,高锌系统具有更为宽广的分相区．Ａｌ２Ｏ３对Ｒ２Ｏ－ＣａＯ－ＺｎＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系统分相影响呈现出明显的反常现象．在ＺｎＯ含量为０．５５ｍｏｌ的系统中,当Ｒ２Ｏ由０．１０ｍｏｌＫ２Ｏ＋０．１０ｍｏｌ Ｎａ２Ｏ共同引入时,分相区大小和分相结构尺度都呈现出明显的铝反常现象,而Ｒ２Ｏ仅由 ０．２０ｍｏｌＫ２Ｏ引入时;仅分相结构尺度呈现出明显的铝反常现象,反常点的 Ａｌ２Ｏ３含量约为 ６．２０ｍｏｌ％．在一定的热处理条件下,适当增加 ＳｉＯ２的含量有利于系统分相,但当 ＳｉＯ２的含量过高时,分相将由连通结构逐渐转变为孤立相分布于连续基质相中的液滴状结构,甚至消失．     

稀土Sm2O3掺杂钙硼硅发光玻璃的光致发光行为研究

用高温熔融法制备了掺杂Sm2O3的CaO-B2 O3-SiO2(CBS)发光玻璃材料,并对其光谱学特性进行了研究。紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱表明Sm2O3掺杂发光玻璃在紫外区有较强吸收并在可见光区具有良好的透过率。光谱学测试表明,掺杂发光玻璃在404nm激发下出现Sm3+的特征发射峰,峰值波长分别位于565.8、602.8和650.4nm。同时,Sm2O3掺杂发光玻璃的荧光发射强度随Sm2O3掺杂摩尔分数的增加出现浓度猝灭效应,其Sm2O3掺杂猝灭浓度约为0.10%(摩尔分数)。此外,在365nm紫外光照射下,Sm2 O3掺杂发光玻璃呈现出红橙色发光,表明其具有将紫外光转换成红橙光的能力,可以进一步应用于光转换和光发射领域。     

PbO－Bi_2O_3－B_2O_3－SiO_2系重金属氧化物玻璃的结构与光学性

通过密度、可见光光谱、红外吸收光谱、Ｃｏ－６０辐照损伤试验及荧光光谱的测试，研究了ＰｂＯ－Ｂｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２玻璃系的光学性能与结构．密度最高可达８．４６４ｇ／ｃｍ３其紫外吸收达截止波长随Ｐｂ２＋及Ｂｉ３＋含量升高而红移．玻璃熔化温度低达８５０℃．在ＰｂＯ－Ｂｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３系玻璃中加人ＳｉＯ２可使玻璃结构更致密．室温下该系统玻璃在３６０ｎｍ有一个宽的激发峰，能产生４１８ｕｍ及４３８ｕｍ两个弱的发射峰．该系统玻璃的结构是由［ＳｉＯ４］４－、［ＢＯ３］３－、［ＢＯ４］５－、［ＰｂＯ４］６－及［ＢｉＯ６］９－构成．其中部分Ｐｂ２＋及Ｂｉ３＋以网络外体进入玻璃．     

Li_2O-B_2O_3-V_2O_5 系玻璃的形成、结构与离子导电性

本工作确定了 Li_2O-B_2O_3-V_2O_5系玻璃的形成区,测量了玻璃的电导率、光吸收、ESR 和 Raman 谱、密度及超声速。结果表明:所研究玻璃的电导主要是离子性的;V_2O_5与 B_2O_3对于形成 Li~+导电玻璃是有利的;玻璃中主要结构单元为[VO_3]_n~(n-)和一些硼酸盐基团。得到了300℃时电导率为2.5×10~(-3)(Ω·cm)~(-1)的玻璃。