SiO_2对K_2O-Na_2O-CaO-Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3分相乳浊釉性能及结构的影响

为认识SiO_2对分相乳浊釉的分相过程及其性能的影响,选择K_2O-Na_2O-CaO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2分相乳浊釉为研究对象,通过SEM、TEM、FTIR等测试手段,探究SiO_2对釉面乳浊度、硬度及釉层显微结构的影响。结果表明:随SiO_2摩尔含量的增加,釉玻璃中[BO_4]向[BO_3]转变,提高了釉的分相倾向,致使分相结构由连通贯穿状向孤立液滴状转变,80~150 nm范围内分相液滴的体积分数和平均尺寸均显著增加,同时,两相之间折射率差值增大,三者共同作用下提高了釉面乳浊度,白度由50.09%提高至74.33%;同时,釉中[SiO_4]含量的增多促使釉面硬度由2685.2 MPa提高至7126.7 MPa。     

Na_2O—CaO—B_2O_3—A1_2O_3—SiO_2玻璃的Raman光谱

微孔玻璃是基于分相原理得到的。人们发现,由于Na_2O-B_2O_3-SiO_2系统中同时存在两种形成玻璃网络的氧化物B_2O_3及SiO_2,电价不平衡的[BO_4]四面体趋于获得Na_2O中的游离氧而形成含富Na_2O-Ba_2O_3的相,从而与含富XiO_2相分开,当这种分相玻璃浸于稀盐     

BaO含量对ZnO-B2O3-Bi2O3-BaO系玻璃结构及性能的影响

采用熔融法制备了ZnO-B_2O_3-Bi_2O_3-BaO系玻璃,利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)和热膨胀仪等技术手段研究了不同BaO含量(摩尔分数)(0~20%)对该体系玻璃结构及热性能的影响,采用质量损失法评价了玻璃的耐水性。结果表明:在所研究组成范围内,熔制温度为880℃均可制得均质玻璃;随着BaO含量的增加,玻璃特征温度呈上升趋势,玻璃的热稳定性逐渐增强,[BO_4]四面体逐渐转化为[BO_3]三角体,[BiO_6]八面体转化为[BiO_3]三角体,玻璃密度减小,耐水性变差,热膨胀系数增大。     

B_2O_3掺杂TeO_2-Bi_2O_3-ZnO-R_mO_n低熔点玻璃结构与性能的研究

通过熔融水淬法制备了以TeO_2-Bi_2O_3-ZnO-R_mO_n(R=Al,Na,Li)为基体,引入不同含量B_2O_3的低熔点玻璃,研究不同B_2O_3掺杂量的TeO_2-Bi_2O_3-ZnO-R_mO_n系玻璃的结构及性能。采用X射线衍射仪、激光显微拉曼光谱仪、红外光谱仪以及差示扫描量热仪等对玻璃样品的组成、结构和性能进行分析测试。研究结果表明,B_2O_3的掺入并未改变TeO_2-Bi_2O_3-ZnO-R_mO_n系的成玻性能,玻璃结构仍以[TeO_4]双三角锥体和[TeO_3]三角锥体为主;随着B_2O_3含量的增加,B~(3+)主要以[BO_3]三角体参与到玻璃网络的构建中,玻璃化转变温度逐渐提高,熔融温度逐渐下降。     

Na_2O对MgO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2体系微晶玻璃结构和性能的影响

利用烧结法制备Na_2O-MgO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2微晶玻璃。采用FT-IR、DSC、XRD和SEM等分析方法,研究玻璃组成中Na_2O对MgO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃的结构、析晶性能、热膨胀系数以及化学稳定性的影响。结果表明:随着Na_2O含量的增加,玻璃结构中出现了[SiO_4]被破坏和[BO_3]转变为[BO_4]的现象。Na_2O的添加明显降低了样品的玻璃化转变温度与析晶峰值温度,增强了MgO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2体系微晶玻璃的析晶能力。未加Na_2O的微晶玻璃主晶相为球状顽辉石,添加后的微晶玻璃析出镁橄榄石颗粒和柱状硼镁钛石,最终A_3、A_4只析出硼镁钛石,并且颗粒逐渐细化。随着Na_2O量的增加,微晶玻璃的热膨胀系数呈逐渐增大的趋势。微晶玻璃的耐酸碱侵蚀能力随Na_2O含量的增加先增强后减弱,其中耐碱腐蚀能力相对较强。     

钠硼酸盐玻璃中的铁硼结构效应

本文分析了Fe~(3 )在钠硼酸盐玻璃中的结构状态及它对该系统玻璃结构的影响。认为加入Fe_2O_3后,坡璃中的一部分[BO_4]向[BO_3]转化;这种转变是由于三硼酸盐基团中的一个[BO_4]转变成[BO_3],从而形成硼氧环。     

银离子交换法制备光致变色玻璃的组成研究

本文应用差热分析、透射电镜、扫描电镜和X射线能谱等实验方法，研究了R2O-Al2O3-B2O3-SiO2系统玻璃组成对其分相、离子交换以及光色性能的影响规律；确定了能获得良好光色性能的最适宜玻璃组成范围。     

PbO-Al_2O_3-B_2O_3系统玻璃的结构与性质

木文研究了 PbO-Al_2O_3-B_2O_3系统玻璃的形成范围和热、电性质。结果表明:Ph~(2 )为该系统的龟导载流子,玻璃的电导率主要取决于铅离子浓度、结构状态及网络的连续性,而热性质则与B~(3 )的配位数、结构网络的紧密性有关。 实验结果还表明:氧化硼的两种配位结构[BO_3]和[BO_4],主要取决于系统中能提供游离氧量的PbO以及能优先夺取游离氧的Al~(3 )浓度。当组成中PbO/Al_2O_3>1时,铝呈[AlO_4]存在,当玻璃中PbO含量高时,PbO也能作为玻璃形成物进入结构网络。 该系统玻璃因具有高绝缘性、低熔化温度,已制成一系列低熔封接玻璃用于电子器件中。     

掺铝钙钛锆石基玻璃陶瓷的结构和抗浸出性能

采用熔融–热处理工艺制备钙钛锆石–钡硼硅酸盐玻璃陶瓷固化体,研究了不同Al_2O_3含量对玻璃陶瓷中玻璃网络体、晶相和显微结构的影响,用产品一致性测试法(PCT法)对玻璃陶瓷固化体的抗浸出性能进行评价。结果表明:随着Al_2O_3含量的增加,更多的Al~(3+)和自由氧形成[AlO_4],使[BO_4]相对减少,[BO_3]增多。在不含Al_2O_3的样品中,只有钙钛锆石和榍石晶相。当掺入2%(质量分数)Al2O3时,开始出现钛酸钙晶相,其含量随着Al_2O_3含量的增加而增加。当Al2O3含量达到6%时,榍石晶相基本消失,只有条状钙钛锆石和方形钛酸钙晶体。产品一致性测试结果表明:掺入Al_2O_3对玻璃陶瓷固化体抗浸出性能影响不明显,玻璃陶瓷中B、Ca、Nd元素的归一化浸出率(LRB、LRCa、LRNd)在28 d后基本保持不变,其中,LR_B、LR_(Ca)与硼硅酸盐玻璃固化体处于同一数量级[约为10–3 g/(m~2·d)],LRNd[约为10–6 g/(m~2·d)]比硼硅酸盐玻璃固化体低1个数量级。     

氧化铝添加对硼硅酸盐结构和化学耐久性的影响（英文）

通过耐液性试验,研究了添加Al_2O_3对硼硅酸盐玻璃[70SiO_2-(20-x)B_2O_3-xAl_2O_3-10Na_2O,x=0、5、10、15、20,摩尔分数]的抗水、盐酸和氢氧化钠水溶液腐蚀性能的影响,讨论了铝硅酸盐玻璃在不同化学结构下的化学侵蚀机理。结果表明:在氧化玻璃网络中加入Al~(3+)后,该玻璃在水、HCl和NaOH水溶液中的化学耐久性显著提高;不含Al_2O_3的玻璃化学耐久性较差与熔融玻璃中存在含3个和4个非桥氧(NBO)的BO_4有关,在水溶液侵蚀后,玻璃被更快地侵蚀,形成多孔玻璃表面。在非晶态玻璃网络中添加Al_2O_3,抑制了 BO_4的生成,提高了材料的化学耐久性。     

ZrO_2对Na_2O-B_2O_3-SiO_2玻璃结构及特殊色散性能的影响

硼基特殊色散玻璃中影响相对色散偏离值的主要为玻璃内[BO3]的含量。增加玻璃中[BO3]的含量,可有效增大玻璃的相对色散偏离值,进而提高特殊色散性能。本文按x ZrO_2-(100-x)/100[28Na_2O-36B_2O_3-36SiO2](0mol%≤x≤18mol%)进行了玻璃制备,并通过折射率测试、核磁共振光谱和拉曼光谱技术研究了在SiO_2-B_2O_3-Na_2O系统玻璃中添加不同含量ZrO_2对玻璃结构及特殊色散性能造成的影响。Zr4+具有高场强,可导致网络内过配位氧的增加,促进[BO4]向[BO3]的转变,从而增大相对色散偏离值。     

Al2O3对硼硅酸盐玻璃热膨胀和分相的影响

通过红外光谱分析了Al2O3取代SiO2后硼硅酸盐玻璃结构的变化,测试了玻璃的热膨胀系数和膨胀软化温度,通过扫描电子显微镜分析硼硅酸盐玻璃的分相,并结合X射线能谱分析了富硅相的组成.结果表明:硼硅酸盐玻璃中引入Al2O3后,随着Al2O3取代量的增加,玻璃结构中[BO3]增多,[BO4]减少;玻璃的热膨胀系数增大,转变温度和软化温度提高;硼硅酸盐玻璃中引入Al2O3后对玻璃的分相没有明显的改善作用.     

P_2O_5对高膨胀光学玻璃结构与性能的影响

以Na_2O-CaO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2玻璃系统为基础,制备出一系列不同P_2O_5含量的玻璃试样,并对其相关结构和性能进行研究分析。综合运用XRD、Raman和IR测试手段对玻璃内部结构分析后发现,实验条件下随着P_2O_5含量的增加,P-O-P键的数目不断增加,B_2O_3仍然以[BO_4]的形式存在,通过对拉曼光谱高频段的拟合分析发现,硅氧四面体结构中的Q~2基团不断被弱化。此外,实验中制备的玻璃热膨胀系数随着P_2O_5含量的增加而不断增加,最高能够达到11.39×10~(-6)K~(-1)玻璃软化温度不断降低,玻璃的电导率在P_2O_5质量分数为1.0%出现极大值,之后随着P_2O_5含量的增加而逐渐减小。     

氧化铝添加对硼硅酸盐结构和化学耐久性的影响EI北大核心CSCD

通过耐液性试验,研究了添加Al_(2)O_(3)对硼硅酸盐玻璃[70SiO_(2)-(20-x)B_(2)O_(3)-xAl_(2)O_(3)-10Na_(2)O,x=0、5、10、15、20,摩尔分数]的抗水、盐酸和氢氧化钠水溶液腐蚀性能的影响,讨论了铝硅酸盐玻璃在不同化学结构下的化学侵蚀机理。结果表明:在氧化玻璃网络中加入Al3+后,该玻璃在水、HCl和NaOH水溶液中的化学耐久性显著提高;不含Al_(2)O_(3)的玻璃化学耐久性较差与熔融玻璃中存在含3个和4个非桥氧(NBO)的BO_(4)有关,在水溶液侵蚀后,玻璃被更快地侵蚀,形成多孔玻璃表面。在非晶态玻璃网络中添加Al_(2)O_(3),抑制了 BO_(4)的生成,提高了材料的化学耐久性。     

锶磷酸盐系统玻璃的差热、X射线和红外光谱研究

研究了P_2O_5-SrO及P_2O_5-SrO-Al_2O_3系统玻璃形成和结构。二元系统中P_2O_5含量直到45mol％仍可生成玻璃。最稳定的玻璃成份是P_2O_5:SrO=70:30,而不是50:50。给出了三元系统玻璃形成范围图。 根据上述系统玻璃的差热、X射线和红外光谱研究结果,对玻璃结构进行了讨论。二元及三元系统玻璃差热实验中分别析出了α-或β-Sr(PO_3)_2及Sr(PO_3)_2、Al(PO_3)_3、AlPO_4和Sr_3P_4O_(13)。二元系统玻璃中主要结构基团是偏磷酸盐基团,由[PO_4]形成结构网络。三元系统玻璃中除了偏磷酸盐基团外还有焦磷酸盐基团,由[PO_4]、[AlO_4]形成连续结构网络,同时还有孤立的焦磷酸盐[P_2O_7]基团。     

含CuO的Na_2O-B_2O_3-SiO_2玻璃的Raman光谱

本文借助Raman光谱研究了含CuO的Na_2O-B_2O_3-SiO_2 玻璃的结构。分析表明如下:(1)当Na_2O/B_2O_3≤0.4、SiO_2/B_2O_3≤0.6时,玻璃网络由四硼酸盐、[SiO_4]、二硼酸盐基团以及少量的硼氧环构成。玻璃中的氧离子都是桥氧离子。四配位硼的份数随 Na_2/B_2O_3 比增加而增加。(2)当Na_2O/B_2O_3=0.5、SiO_2/B_2O_3=1时,玻璃网络开始出现非桥氧(NBO)离子。直到Na_2O/B_2O_3=0.64、SiO_2/B_2O_3=1.69,存在于玻璃中的基团是二硼酸盐、[SiO_4]、环型偏硼酸盐和带一个非桥氧的[SiO_4](Si—O~-)。NBO离子的数目似乎随Na_2/B_2O_3 比增加而增加。四配位硼的份数在达到极大值后开始下降。(3)当Na_2O/B_2O_3≥0.8、SiO_2/B_2O_3≥2.43时,存在于玻璃中的基团是 Si—O~-、环型偏硼酸盐和[SiO_4」。随Na_2O/B_2O_3比增加,四配位硼的份数下降,而NBO离子的数目则增加、没有(BSiO_4O_(10))~-单元和焦硼酸盐基团形成的指示。(4)玻璃中的一部分硼离子以游离的[BO_3]和[BO_4]单元存在。(5)少量CuO的存在并没引起 Na_2O-B_2O_3-SiO_2 三元系统玻璃的 Raman 谱的重大改变。(6)Na_2O或Na_2O+CuO 全部被硼酸盐基团所吸引,直到Na_2O/B_2O_3或(Na_2O+CuO)/B_2O_3≥0.5时,才共享于硼酸盐和硅酸盐基团之间。     

n(B2O3)/n(SiO2)对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响

采用热膨胀仪、扫描电镜和红外光谱仪研究了硼硅酸盐玻璃的结构与性能随n(B2O3)/n(SiO2)和n(B2O3)/n(Na2O)的变化规律,深入探讨了结构对分相、热膨胀系数和膨胀软化温度的影响规律。结果表明:热膨胀系数取决于玻璃中[BO3]、[BO4]和[SiO4]的数量变化;玻璃的转变温度和软化温度主要由SiO2决定;[BO3]对玻璃的分相有着重要的影响;不论n(B2O3)/n(Na2O)比值多少,玻璃结构中均存在[BO3]和被破坏的[SiO4]。     

ZnO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃的研究

作者利用二液分相的原理,在研究了ZnO-Al_2O_3-SiO_2系统玻璃析晶条件的基础上,用添加B_2O_3的方法成功地制得了微晶玻璃,获得了一个具有实用价值的№6307微晶玻璃组成。研究了形成玻璃和微晶化的工艺制度,并讨论了B_2O_3对玻璃分相和微晶化的作用。     

新型SnO-CaO-P_2O_5系封接玻璃的组成设计及性能研究

笔者采用熔融冷却法制备了一种新型的SnO-CaO-P_2O_5系列低熔点封接玻璃,运用红外光谱、DTA等分析检测方法,分析SnO、CaO组分比例变化及外添加B_2O_3对玻璃结构和性能的影响。结果表明:随着SnO含量的增加,xSnO-(50-x)CaO-50P_2O_5系列玻璃结构由架状、层状结构向链状结构转变,玻璃特征温度呈先减小后上升的变化趋势,热膨胀系数的变化趋势与之相反,玻璃的耐水性较好,耐碱性较差;B_2O_3主要以硼氧四面体[BO_4]结构单元进入10SnO-40CaO-50P_2O_5玻璃,玻璃的化学稳定性大幅提高,特征温度逐渐上升。     

铕离子掺杂碱土金属铝硼硅荧光玻璃的制备与发光性能

采用熔融冷却法在空气条件下制备了含不同碱土金属氧化物的铕离子掺杂铝硼硅酸盐玻璃Al_2O_3–B_2O_3–Si O_2–Eu_2O_3–MO(M=Mg,Ca,Sr,Ba),考察了玻璃的密度、摩尔体积、光学碱度等物理性质,分析了玻璃的结构和发光性能。结果表明:从含Mg到含Ba玻璃,摩尔体积逐渐上升,玻璃化转变温度(T_g)依次下降。在381 nm波长激发下,所有玻璃在469 nm处均存在Eu~(2+)的5d→4f跃迁发射,在615 nm处存在Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2跃迁发射,表明玻璃在空气中实现了Eu~(3+)→Eu~(2+)的部分还原,其中在含Sr玻璃中,Eu~(3+)还原程度相对最大,Eu~(2+)发光最强。所有玻璃均为非晶态,结构中存在的[BO_4]、[Al O_4]、[Si O_4]四面体网络结构,有利于屏蔽Eu~(2+)不被氧化。从含Mg到含Ba玻璃,四面体网络Q~4结构单元中桥氧键断裂程度上升,形成更多的Q~3、Q~2结构单元,使玻璃结构对称性、致密性下降。在近紫外光激发下,玻璃发光色坐标均位于白光区域内,表明该系列铕离子掺杂铝硼硅玻璃在白光LED上存在潜在应用。