Sb_2O_3对Cr、Mn离子在Na_2O-CaO-SiO_2系统玻璃的着色及性能影响

用传统熔融冷却法制备Cr离子和Mn离子着色的Na_2O-CaO-SiO_2系统玻璃。利用分光光度计分析不同含量的Sb_2O_3对Na_2O-CaO-SiO_2系统玻璃中Cr离子和Mn离子的着色影响,并利用热膨胀仪等测试分析了不同含量的Sb_2O_3对Na_2O-CaO-SiO_2系统玻璃的性能影响。结果表明,随着Sb_2O_3含量的增加,添加Cr离子的Na_2O-CaO-SiO_2系统玻璃由黄绿色转变为绿色,添加Mn离子的玻璃由紫色转变为无色。在Na_2O-CaO-SiO_2系统中,热膨胀系数及密度随着Sb_2O_3含量的增加而增大,但耐酸性逐渐降低。     

Al_2O_3对铋硼酸盐玻璃结构和性能的影响

通过FTIR、Raman、~(27)Al NMR、XRD、DSC等测试方法,研究了Al_2O_3含量对Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO-SiO_2-Al_2O_3系统低熔点封接玻璃结构及热性能的影响。结果表明:玻璃转变温度及软化温度随着Al_2O_3含量的增加逐渐降低。当Al_2O_3含量≤3%时Al_2O_3在玻璃中主要以[AlO_4]四面体结构存在,充当网络结构形成体,热膨胀系数减小;当Al_2O_3含量3%时Al_2O_3在玻璃中主要以[AlO_6]八面体结构存在,破坏玻璃网络结构,热膨胀系数增大。当Al_2O_3含量为7%时,样品析出ZnAl_2O_4晶体,热膨胀系数随之减小。综上所述,当Al_2O_3含量为3%时,该系统低熔点玻璃具有较低的特征温度及较低的热膨胀系数且可避免高铋含量玻璃的析晶。     

Bi_2O_3-P_2O_5二元系统玻璃性能

采用高温熔融的方法制备xBi_2O_3-(100-x)P_2O_5二元系统玻璃,研究了Bi_2O_3含量变化对该体系玻璃的结构、热膨胀系数、密度和化学稳定性等的影响。在二元系统中随着Bi_2O_3含量的增加,熔融温度不断升高。当Bi_2O_3摩尔分数达到30%,在1 200℃下熔制且保温2h的玻璃液均化程度高、成玻性能良好,化学稳定性达到最好。随着Bi_2O_3含量的增加,热膨胀系数呈先减小后增大的趋势,在Bi_2O_3摩尔分数为25%出现最小值。     

B_2O_3对SiO_2-Al_2O3_-B_2O_3-R_2O系高碱铝硅酸盐玻璃熔化性能的影响

研究了B2O3引入量对玻璃结构、黏度、澄清状态及硬度、电阻率性能等的影响规律。结果表明:B2O3含量的增加,导致密度、硬度等力学性能成比例降低;B2O3使玻璃液的特征黏度快速降低,但当B2O3含量超过质量分数4%时,其贡献值会降低;B2O3含量的增加使玻璃液的高温电阻率降低,但样品的电阻率在1 600℃时趋于3.10Ω·cm;B2O3质量含量的增加促进了玻璃液的澄清,但质量含量大于4%时,影响程度减小;出于性能和工艺难度的平衡考量,B2O3质量含量为4%是较佳的选择。     

B_2O_3-Li_2O-LiCl-Al_2O_3系统非晶态快离子导体

本文研究了B_2O_3—Li_2O—LiCl—Al_2O_3系统非晶态快离子导体的导电性。用红外光谱、X射线荧光分析术研究了该系统玻璃的结构,以及LiCl、Al_2O_3对本系统玻璃中Li~+离子导电性能的影响。Li_2O的加入,使硼氧三角体[BO_3]转变为硼氧四面体[BO_4],当Li_2O含量超过30mol％时,玻璃中主要是含[BO_4]较多的二硼酸盐基团。LiCl的加入,对玻璃结构没有明显的影响,其处于被网络骨架解离的状态。但随LiCl含量的增加,离子电导率迅速上升。引入Al_2O_3,使玻璃能在室温冷却条件下形成,且都使电导率下降,导电活化能升高。但高温下电导率下降并不明显。实验测得室温下离子电导率σ=6.2×10~(-6)Ω~(-1)cm~(-1),300℃时σ=6.8×10~(-3)Ω~(-1)cm~(-1),计算的导电活化能值为0.6～1.0eV。     

Bi_2O_3-ZnO-B_2O_3系玻璃形成区与热性能的研究

Bi2O3-ZnO-B2O3是一种新的玻璃系统,采用传统的熔融冷却工艺对Bi2O3-ZnO-B2O3三元系统成玻区域进行了研究,讨论了组成对成玻区域以及其热性能的影响。采用XRD对其成玻性能进行表征,DSC用于研究组成对热性能的影响情况,同时还研究了不同组成玻璃的密度的变化情况。结果表明:B2O3容易引起分相,所以富硼区域很难成玻,Bi2O3-B2O3成玻区域较ZnO-B2O3成玻区域大;Bi2O3含量的增加能降低玻璃的转变点温度,而ZnO、B2O3则使之升高;玻璃的密度随Bi2O3含量增加而增大。     

B_2O_3对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响

硼硅酸盐玻璃与普通的钠钙硅玻璃相比,性能上有非常明显的优势。主要探讨B2O3对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响。通过红外光谱和拉曼光谱分析了硼硅酸盐玻璃在不同含量B2O3的情况下的结构变化,测试了玻璃的热膨胀系数、转变温度、软化温度和化学稳定性。研究结果表明:随着B2O3含量的增加,玻璃结构中[BO3]增多,[BO4]先增多后相当,玻璃的热膨胀系数也是先减小后增大,转变温度和软化温度都逐渐减小;硼硅酸盐玻璃中加入适量的B2O3后对玻璃的化学稳定性有一定的改善。     

Li_2O-B_2O_3-ZrO_2系统玻璃的结构研究

用径向分布函数和红外光谱分析方法研究了Li_2O-B_2O_3-ZrO_2和Li_2O-B_2O_3等系统玻璃的结构。得出了Li_2O-B_2O_3-Z_rO_2系统玻璃中的Zr~(4+)离子影响碱硼酸盐玻璃的网络结构。随着Z O_2含量的增加BO_3三角体转变为BO_4四面体,并形成含BO_4四面体较多的硼酸盐基团。在含Z O_2为10mol％的锂硼酸盐玻璃的RDF曲线中,第一峰的位置r_1=1.54A可能是~3B-φ(φ表示桥氧),~4B-φ和Z_r-O原子对距离的贡献;第二峰的位置r_2=2.28A是O—O;Li O和Z_r-O原子对距离的贡献;第三峰的位置r_3=3.30A是Zr-Z_r原子对距离。玻璃中的Z_r~(4+)离子作为网络修饰体以6配位状态填充于硼酸盐基因空隙中。     

Bi_2O_3-B_2O_3体系玻璃的形成结构与性能研究

采用熔融急冷法制备了Bi2O3摩尔分数为25%~60%的Bi2O3-B2O3体系玻璃,对玻璃的形成能力、基本结构和性能进行了研究。X射线粉末衍射分析结果表明该体系的成玻性能较好,成玻范围较宽;FT-IR分析结果表明玻璃中含有[BO3]和[BO4]结构基团。利用差热分析(DTA)确定该体系玻璃的特征温度,以及特征温度随组成的变化;根据Brewster定律测量并计算了玻璃的折射率;根据阿基米德定律测试玻璃的密度和显微硬度,发现玻璃的显微硬度随着体系中Bi2O3含量的增加而减小,而密度随着体系中Bi2O3含量的增加而增加。     

添加Bi_2O_3对ZnO-Sb_2O_3-P_2O_5-Na_2O系统玻璃结构与性能的影响

采用熔体冷却的方法制备出了添加Bi2O3的ZnO-Sb2O3-P2O5-Na2O系统玻璃,并借助IR、DTA等对该系玻璃结构、物理及化学稳定性能的影响进行了研究。结果表明,磷酸盐系统玻璃的结构随着Bi2O3含量的不断增加未发生明显的变化;当引入Bi2O3含量不断增加时,玻璃的转变温度与软化温度没有太大变化。此外,随着Bi2O3取代Sb2O3的含量不断增加,玻璃的耐水性得到明显改善,当Bi2O3质量分数为10%时,玻璃的单位表面失重下降至1.64mg/cm2。由于Bi2O3和Sb2O3的分子质量和摩尔体积相差不大,所以取代后磷酸盐玻璃的密度和摩尔体积有所上升但变化不大。玻璃的热膨胀系数随着Bi2O3质量分数的增加,先增加后减小。当引入Bi2O3后,体系的析晶能力明显提高,之后随着引入量的增加趋于平缓。     

Bi_2O_3对锂镁铝硅微晶玻璃结构与性能的影响研究

Bi2O3能够有效降低基础玻璃的熔化温度,在锂镁铝硅系统微晶玻璃中加入不同质量含量的Bi2O3后,采用DSC,XRD,FESEM以及高分辨透射电镜等测试手段进一步研究了Bi2O3对微晶玻璃结构及性能的影响。研究结果显示,微晶玻璃中析出的主要晶相为β-锂辉石和锂辉石固溶体,加入量为质量分数1.0%时,能够降低微晶玻璃晶化温度约25℃。Bi2O3质量含量为1.0%时微晶玻璃的热膨胀系数最小,但是微晶玻璃的抗折强度与Bi2O3的含量没有明显的线性关系,随着Bi2O3含量的增加,晶粒的尺寸呈现变小的趋势。     

磷硅酸盐玻璃流变性能研究

以石英砂、长石、磷灰石等原料制备了含磷的无氟硅酸盐乳浊玻璃,利用Cp、XRD和粘度等测试手段研究了熔体的流变性能。结果表明:P2O5含量增加,玻璃转变温度和假想温度变化不大,而熔体粘滞流动活化能增大,而且当P2O5含量为3mol%时,熔体会在1 522 K发生析晶。保持NBO/T值不变,MgO逐渐取代部分CaO有助于增强乳浊程度并降低熔体析晶温度,同时熔体脆性指数减小而高温粘滞流动活化能增大。这些研究成果对无氟硅酸盐乳浊玻璃的实际生产有很好的指导意义。     

Bi_2O_3对硼硅酸盐玻璃结构与熔体性质的影响

采用熔融冷却法制备了不同Bi2O3含量的硼硅酸盐玻璃,探讨了Bi2O3含量变化对硼硅酸盐玻璃结构和粘度的影响。通过红外光谱分析了硼硅酸盐玻璃的结构变化,测试了玻璃的光学性能。结果表明:Bi2O3的外掺可以降低硼硅酸盐玻璃的高温粘度,有利于节能环保的要求。当Bi2O3掺入量质量分数从0增大到1.00%时,对应的熔制温度从1 783.8℃降低到1 730.72℃,而玻璃的光学透过率有所降低。综合考虑硼硅酸盐玻璃的制备与使用性能,可考虑外掺Bi2O3含量0.25%,光学透过率能保持在91%的条件下,能够降低熔制温度20℃。     

Na_2O对微晶玻璃装饰板烧结和析晶的影响

研究了Na_2O含量对CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃装饰板析晶温度、析晶相,烧结收缩及表面气泡的影响。确定了合适的Na_2O含量及烧结温度范围。     

组成变化对SrO-Sb_2O_3-P_2O_5系统低熔玻璃性能的影响

采用高温熔融方法制备SrO-Sb2O3-P2O5系统玻璃,研究了SrO和P2O5含量变化对SrO-Sb2O3-P2O5玻璃结构、特征温度、膨胀系数、析晶性能和化学稳定性的影响。采用热膨胀仪、差热分析仪、红外光谱仪和恒温水浴加热对玻璃进行测试,结果表明,玻璃的膨胀系数随SrO的摩尔分数增大而增大。随着SrO取代P2O5含量的不断增加,玻璃的特征温度先升高后下降,然后又上升。SrO的含量的增多使玻璃的析晶能力增强,同时也提高了玻璃的耐水性。     

TiO_2对Bi_2O_3-SiO_2-ZnO-B_2O_3玻璃性能影响

TiO2掺杂的铋锌硼玻璃作为封接玻璃和特种光学玻璃材料,其光学特性和化学稳定性研究是至关重要的。主要研究了掺加2%、4%、6%和8%TiO2的Bi2O3-SiO2-ZnO-B2O3体系玻璃的光学和化学稳定性,研究结果表明:玻璃表面没有条纹和缺陷,从可见光透过率可知,玻璃为半透明,透过率在20%~50%之间。玻璃的耐水性能受玻璃中离子含量的影响较大,Ti离子的含量越高,结构越稳定,耐水性能越好;玻璃的耐酸性能与结构中阳离子的极化能力有关,极化能力越大,耐酸性能越好,而且玻璃的侵蚀是渐缓的;玻璃在碱性介质中的侵蚀机理是铋锌硼长链末节的金属离子被水化,导致Bi-O-Bi断键,耐碱性能变差,加入TiO2后,改善其耐碱性能。     

Er_2O_3对锂锌硅微晶玻璃热膨胀及力学性能的影响

使用晶化法制备以二硅酸锂为主晶相,P_2O_5为主要形核剂的锂锌硅微晶玻璃。引入稀土Er_2O_3掺杂Li_2OSiO_2-P_2O_5-ZnO系统基础玻璃。通过测试该系统微晶玻璃的差热曲线、X射线衍射图谱、高温粘度曲线和扫描电镜图像,研究引入Er_2O_3含量的变化对该系统微晶玻璃析晶性能、次晶相的种类和含量、高温粘度变化、析出晶粒的大小及分布情况和微晶玻璃抗弯强度的影响。结果表明:引入Er_2O_3提高该系统微晶玻璃的玻璃转化温度,提高锂锌硅微晶玻璃晶化热处理的温度,影响了次晶相偏硅酸锂晶相的析出,通过改变微晶玻璃次晶相的种类和含量,降低了体系的热膨胀系数,掺杂0.3%的Er_2O_3提高了二硅酸锂的析晶速率,并降低了该系统微晶玻璃的高温粘度,当Er_2O_3的掺杂量为0.3%时,该体系微晶玻璃获得最大的抗弯强度310 MPa。     

Na_2O·CaO·2P_2O_5玻璃水解性研究

在37℃,pH=6的模拟体液中对Na_2O·CaO·2P_2O_5。玻璃水解性进行了探讨。借助红外光谱,研究了玻璃结构与水解性关系。分析了玻璃水解后的结构变化。认为该玻璃水解机理是以离子交换开始,继而网络断裂起决定作用。水解是连续的破坏过程,玻璃逐层脱落而破坏。     

P_2O_5-Nb_2O_5-Li_2O系统非晶态的变色机理研究

本文采用拉曼、红外、径向分布函数及可见光谱分析了P_2O_5-Nb_2O_5-Li_2O三元系统玻璃的结构及铌离子价态,指出10Nb_2O_5·xP_2O_5·(90-x)Li_2O(x=40,45,50,55)系列玻璃中随x增加玻璃颜色由浅金黄变成蓝色,并不是由于铌离子配位变化引起的,而是由于Nb~(3+)的逐渐增多所致,并对变色机理进行了探讨。     

B_2O_3—Al_2O_3—PbO玻璃组成和物化性质的研究

本文研究了B_2O_3—Al_2O_3—PbO玻璃中引入La2O3、SiO2、Sb2O3、Ga2O3后，TF光学玻璃化学稳定性及相对部分色散Pg·F。论证了B2O3－Al2O3－PbO光学玻璃光学性质，化学稳定性和结构关系。TF光学玻璃在3．5L铂坩埚中熔制。