关于玻璃和陶瓷关系的认识

介绍了玻璃和陶瓷材料的关系以及各自的结构特点、生成规律 ,分析了两类材料在基本理论上和生产过程中的共同点 ,阐述了充分理解二者共性对研究和生产两类材料的重要意义 .认为玻璃和陶瓷材料具有密切的关系 ,是不可分割的两个学科 ,在研究及生产领域中应充分关注玻璃和陶瓷的共同点 ,将二者的基本理论和生产工艺更好地结合起来 ,研究、生产出具有性能更加优异的玻璃或陶瓷类材料 .为研究玻璃陶瓷的理论及解决技术应用的问题提供新思路     

一种陶瓷复合材料基体—BAS玻璃陶瓷

纤维增强的ＢＡＳ玻璃陶瓷被美国的ＮＡＳＡ（国家宇航局）Ｌｅｗｉｓ研究中心认为是２１世纪先进高温发动机结构材料的候选材料，是目前发达国家正在致力研究的陶瓷复合材料基体材料之一．结合笔者所作的探索性研究工作，本文简要介绍ＢＡＳ玻璃陶瓷的晶体结构、性能、制备方法和研究现状．阐述高温溶化法制备ＢＡＳ玻璃的缺点及低温合成法（溶胶－凝胶法）制各ＢＡＳ玻璃的优点和可行性．提出在开展ＢＡＳ玻璃陶瓷研究方面，我国和先进国家差距并不大，有可能进入世界先进行列．     

传统无机材料的现状及新材料的发展趋势

介绍了我国传统无机非金属材料 (水泥、陶瓷、玻璃 )的现状和存在的问题 .指出了今后发展传统无机材料应走的道路 .阐述了高技术陶瓷———一种新型无机非金属材料的特点、作用及其应用领域 .论述了纳米材料的研究现状及其所取得的最新成果并对未来新材料的发展趋势作了展望 .     

烧结时间对SPS制备的不锈钢渣玻璃陶瓷理化性能的影响机理研究

以不锈钢渣为主要原料,同时添加部分化学纯试剂配制原料,采用高温熔融水淬法制备玻璃粉末,最后采用放电等离子烧结(SPS)法以水淬粉末为原料制备了玻璃陶瓷复合材料.研究了不同保温时间对制备的玻璃陶瓷微观结构、结晶度、腐蚀特性和力学性能的影响.结果表明:保温时间从0 min延长到5 min会提高玻璃陶瓷的结晶度,但10 min的保温时间对样品性能并没有提升.样品在较长的保温时间加工下会导致晶体粒径粗大,从纳米晶生长为亚微米晶,不利于其性能的提升.玻璃陶瓷腐蚀后的AFM测试表明,样品的耐腐蚀性跟其中的晶体体积占比有明显的相关性,同时发现玻璃陶瓷的腐蚀行为中晶体相比较于玻璃比较难被腐蚀,但随着腐蚀程度的加深晶体也会受到一定程度的腐蚀.     

冲击压缩下脆性材料中的破坏波研究进展

"破坏波"(failure wave)的研究始于1991年RASORENOV等首次报道的在冲击加载应力低于或接近Hugoniot弹性极限(σHEL)时,在K19玻璃样品的自由面速度历程上观测到的反常的再压缩信号.它是指在冲击波极端条件下,玻璃、陶瓷等脆性材料中的独特的压缩破坏现象.较为全面地回顾综述了在冲击压缩作用下脆性材料中破坏波的力学物理特性和形成机制,介绍了这方面的研究工作和取得的阶段性结果.     

CaO-Zr02-Ti02-A1203-B203-Si02玻璃陶瓷的制备及化学稳定性研究

玻璃陶瓷是固化处理中、高放废物和α废物较为理想的候选材料之一。研究了特定条件下制备的CaO-ZrO2-TiO2-A120，-B20，-SiOz体系玻璃陶瓷在水淬和空气中自然冷却的两种冷却制度对其结晶行为和显微结构的影响，用粉末浸泡实验方法测试了其化学稳定性。结果表明：自然冷却形成的玻璃陶瓷晶相主要是ZrSiO。和ZrTiOt；在25-70℃范围内，温度对玻璃陶瓷浸出率无明显影响，90℃下浸出率比25℃，40℃，70℃的浸出率高一个数量级；7d元素总的归一化浸出为1．87g／m^2。     

山东硅苑新材料科技股份有限公司简介

2001年5月9日,有着43年历史的山东省硅酸盐研究设计院整体改制,联合国内外相关知名企业和二十二位自然人共同发起设立了山东硅苑新材料科技股份有限公司。公司主要从事结构陶瓷、功能陶瓷、日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、特种耐火材料、陶瓷及玻璃装饰材料、贵金属制剂、陶瓷原辅料等无机非金属材料的研发和生产经营。     

不同厚度IPS Empress玻璃陶瓷色遮蔽能力研究

探讨不同厚度的IPS Empress玻璃陶瓷的色遮蔽能力.制作直径10mm、厚度分别为0.5mm、1.0mm、1.5mm和2.0mm的IPS Empress dentin玻璃陶瓷试件(A2色)各5个,将不同厚度的试件分别置于黑色背景和白色背景上,用PR-650分光光度仪对试件中央区域进行颜色测量,计算每一厚度的色差和对比度,对数据进行统计学分析.结果表明:不同厚度的IPS Empress玻璃陶瓷的色差和对比度有显著性差异(P<0.01);随着试件厚度的增加,色差显著减小.对比度显著增大.IPS Empress玻璃陶瓷的厚度对其色遮蔽能力有显著影响,临床上选择IPS Empress玻璃陶瓷修复体时应考虑此影响.     

工程陶瓷引弧微爆炸加工过程的高速摄像

为了研究工程陶瓷引弧微爆炸加工的工作原理,建立了高速摄像试验系统对微爆炸等离子体射流的产生过程、外观形态进行了观测,得到了微爆炸等离子体射流的产生原理.对氮化硅陶瓷和氧化铝陶瓷冲击蚀坑的形成过程进行了高速摄像观测,并利用扫描电镜观察了冲击蚀坑的截面形貌,得到了陶瓷加工的材料去除机理.实验结果表明,等离子体射流的形成过程可分为火花放电和稳定等离子体射流2个阶段,等离子体射流的直径随着电流值的增大而增大,冲击蚀坑直径随着加工时间逐渐扩展.氮化硅陶瓷加工时升华分解,蚀坑表面覆盖一层结构疏松的变质组织,在亚表面上有横向裂纹形成;氧化铝陶瓷加工时直接熔化,表面变质层成分为非晶体玻璃相.     

非金属材料激光连接工艺与接头性能研究进展

综述了玻璃、陶瓷、聚合物、块体金属玻璃(bulk metallic glass,BMG)等非金属之间及其与金属的激光连接工艺和接头性能的研究进展,分析了激光焊功率、焊接速度、离焦量和施加压力对接头性能的影响;对比了飞秒激光和纳秒激光对金属与玻璃接头剪切强度的影响;探究了玻璃与金属、陶瓷与金属以及陶瓷与聚合物的连接机理及其影响因素;通过添加过渡层,解决了高硼硅玻璃在可伐合金表面的开裂问题,在金属表面制备氧化膜,促进了界面结合,提高了接头性能,同时采用焊前预热和焊后缓冷热处理工艺有效降低了焊后应力,减少了裂纹的产生.     

多孔微晶玻璃导热理论模型的验证

为了研究多孔微晶玻璃的孔隙率与导热系数之间的关系,以伟晶岩为原料,采用粉末烧结法和添加造孔剂方法,烧制出乳白色多孔微晶玻璃.根据多孔微晶玻璃的内部结构和孔隙率情况提出3种热传导的理想等效物理模型,推导出数学公式,验证了多孔微晶玻璃的导热系数.实验结果表明,实验测得的多孔微晶玻璃导热系数值与理论导热系数之间具有较好的一致性.如果已知多孔微晶玻璃的孔隙率,那么可以利用理想等效物理模型来推算多孔微晶玻璃的导热系数.     

建筑微晶玻璃的发展概况及应用前景

概括建筑微晶玻璃相对于天然石材的性能优点及其生产工艺，通过研究其在世界和我国的发展状况和应用现状，提出了建筑微晶玻璃的发展趋势为微晶玻璃复合板的推广，并得出结论：若能从规格、品种、宣传和服务方面进行提高，建筑微晶玻璃有着广阔的应用前景。     

利用冶金高炉渣制备微晶玻璃的研究

利用X荧光、X-ray和DTA等技术分析高炉渣原料的成分、晶相组成和热学性能,并以冶金高炉渣为主要原料添加少量长石,通过较简单的烧结法制备出CaO-Al2O3-SiO2-MgO 4元系为基础的微晶玻璃,测试分析炉渣微晶玻璃的性能.结果表明,炉渣微晶玻璃晶相主要为钙黄长石,样品的吸水率为0.1%,维氏硬度为5~6 GPa,三点弯曲强度为60~70 MPa,其性能明显优于黏土砖.     

玻璃和微晶玻璃在固体氧化物燃料电池中的研究进展

描述玻璃和微晶玻璃作为固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，SOFC)密封材料的使用要求. 尝试基于SOFC所用的玻璃和微晶玻璃进行分类，介绍基于不同体系的SOFC用密封玻璃(硅酸盐密封、硼硅酸密封、铝硅酸盐密封和硼铝硅酸盐密封)，并对玻璃和微晶玻璃在SOFC中的发展趋势进行展望.     

利用正交实验方法探讨微晶玻璃的耐腐蚀性

采用正交实验方法对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的热处理工艺进行探讨,通过分析各热处理工艺参数对微晶玻璃烧结耐酸性和耐碱性的影响,找出其最佳热处理工艺参数,并采用XRD和SEM对热处理后的微晶玻璃的物相和形貌进行分析.结果表明：热处理工艺参数对微晶玻璃的耐腐蚀性能影响明显.     

Effects of nucleating additives on crystallization and properties of CaO-B2O3-SiO2 glass-ceramics

ZrO₂, TiO₂ and P₂O₅ were doped in CaO-B₂O₃-SiO₂ glass-ceramics as nucleating additives. Effects of different nucleating additives on the phase separation and crystalline behaviors were investigated by using gradient temperature furnace, DTA and XRD. Then, sintering process of the glass-ceramics was investigated by testing sintering shrinkage, dielectric constant and loss. The experimental results shows that the glass-ceramics doped with nucleating additives represents higher crystallization, with ZrO₂ as an exceptional effective dopant to promote the precipitation of wollastonite crystal. Finally, ZrO₂ containing glass-ceramics was chosen to study the influence of sintering temperature and soaking time with the help of X-ray diffraction analysis and density measurement. The glass-ceramics can be well consolidated at 850 °C for 10 min, with low dielectric constant (5.87) and loss (3.21 × 10⁻⁴), which is desirable for LTCC application.     

Na2B4O7·5H2O对用高钛高炉渣制备微晶泡沫玻璃的影响

为更好地利用废弃物高钛高炉渣,本文以高钛高炉渣和废玻璃为主要原料,硼砂Na2B4O7•5H2O为助熔剂,AlN为发泡剂,通过 “一步法”,即同步实现发泡和析晶,在1000 ℃制备了微晶泡沫玻璃。通过对微晶泡沫玻璃进行XRD、SEM检测分析,及物理、力学性能测试,研究了助熔剂添加量(4~7wt.%)对微晶泡沫玻璃的物相、微观组织和性能影响。结果表明：助熔剂添加量对微晶泡沫玻璃的物相影响不大,仅为不同辉石类间转变,即由透辉石、钙铁辉石和绿辉石向普通辉石转变;随助熔剂添加量增加,体系软化程度显著增加,孔壁更密实,气孔显著增大,有连通孔形成;微晶泡沫玻璃的气孔率增大,体积密度、抗压强度和导热系数减小。当助熔剂添加量为5wt.%时,微晶泡沫玻璃的综合性能最好。     

烧结法制MgO-SiO2-Al2O3-B2O3-KF玻璃陶瓷成分设计优化及显微析晶研究

通过烧结与水淬相结合的方法制备并系统探讨了MgO- SiO2-Al2O3-B2O3-KF玻璃陶瓷的显微析晶.研究表明:MgO-SiO2-Al2O3-B2O3-KF玻璃陶瓷的烧结收缩率与玻璃化及组分的析晶程度相关;析晶程度愈高,烧结坯愈致密;试样中成分配比愈接近云母晶体成分的原子比,玻璃陶瓷的显微析晶程度愈高;在烧结温度为1 000℃时,即开始出现析晶,到1 050℃时,析晶程度达到最高,继续提高烧结温度,显微析晶又发生重熔.     

烧结法制MgO-SiO_2-Al_2O_3-B_2O_3-KF玻璃陶瓷成分设计优化及显微析晶研究

通过烧结与水淬相结合的方法制备并系统探讨了MgO-SiO2-Al2O3-B2O3-KF玻璃陶瓷的显微析晶.研究表明：MgO-SiO2-Al2O3-B2O3-KF玻璃陶瓷的烧结收缩率与玻璃化及组分的析晶程度相关;析晶程度愈高,烧结坯愈致密;试样中成分配比愈接近云母晶体成分的原子比,玻璃陶瓷的显微析晶程度愈高;在烧结温度为1 000℃时,即开始出现析晶,到1 050℃时,析晶程度达到最高,继续提高烧结温度,显微析晶又发生重熔.