熔铸耐火材料的渗析性能

熔铸耐火材料是玻璃熔体最重要的接触材料,它们含有数量不等的玻璃相,玻璃相对降低炉料的熔融温度,在熔铸ＡＺＳ和高ＺｒＯ２含量材料的情况下,稳定材料的显微结构是非常必要的。耐火材料中化合物晶体之间的玻璃相仍然是材料最薄弱的组成部分,而且它易于被侵蚀。     

熔铸锆铬刚玉耐火材料抗硼硅酸盐熔体的侵蚀行为

Al₂O₃–ZrO₂–Cr₂O₃–SiO₂(AZCS)材料是一种新型熔铸耐火材料，该材料在高温、高侵蚀性条件下的抗侵蚀性能优于其他类型的电熔耐火材料。为了研究该材料对硼硅酸盐玻璃熔体的抗侵蚀行为，利用含B₂O₃质量分数约12%的硼硅酸盐玻璃固化体对AZCS材料在1 500℃条件下进行侵蚀试验。结果表明：AZCS材料在侵蚀后，按照侵蚀程度可划分为变质层、过渡层、中心层。中心层变化很小，该层仍存在大量的铝–铬固溶体和斜锆石相，只有少量新形成的镁铝尖晶石相；渗入材料的MgO与固溶体反应，在原位形成镁铝尖晶石，并部分取代原有位置上的铝–铬固溶体。在过渡层中镁铝尖晶石形成的量达到最大，铝–铬固溶体溶解消失，该层存在的相为镁铝尖晶石相与斜锆石相；在变质层中基本只存在未被溶解的Cr₂O₃相，Cr₂O₃结构松散，呈蠕虫状形貌，铝–铬固溶体、斜...     

锂铝硅玻璃的研究进展

与传统的钠钙硅玻璃和高铝玻璃相比,锂铝硅玻璃具有网络结构致密、弹性模量较高和适宜两步法化学钢化等特点,被视为第三代高强玻璃基板,可用作电子信息产品盖板、航空透明器件以及舰船、特种车辆的观察窗口等。目前,锂铝硅玻璃的研究主要涉及:(1)探究锂铝硅玻璃的“组成-结构-性能”本构关系,为设计优化高性能锂铝硅玻璃提供理论指导和性能预测;(2)改进现有溢流和浮法成型方法和装备,满足大尺寸、多厚度和高尺寸精度锂铝硅玻璃成型需要;(3)研究锂铝硅玻璃的两步法化学增强方法,解决表面压应力和应力层深度同步提升难题,显著提高玻璃强度、硬度和抗跌落性能。本文基于上述三个方面综述了锂铝硅玻璃的国内外研究进展。     

浮法超薄玻璃化学钢化及性能研究

本文研究高铝超薄浮法玻璃与浮法钠钙硅玻璃的化学钢化过程.用全自动化学钢化玻璃表面应力测试仪、万能试验机和数显显微维氏硬度计分别测试了样品的表面应力、应力层深度、抗折强度和显微硬度.结果表明:在一定的温度下,随着离子交换时间的增加,高铝超薄玻璃与浮法钠钙硅玻璃的表面应力、抗折强度、显微硬度均出现先增加再到减小的趋势,应力层深度则随着时间的增加而加深.在同样的离子交换制度下,高铝玻璃化学钢化后的力学性能优于钠钙硅玻璃.同时,以浮法工艺生产的玻璃锡面的表面应力小于非锡面的应力,应力层深度也相对小于非锡面的深度.     

高碱铝硅玻璃浮法熔窑用耐火材料的侵蚀研究

经化学强化的超薄高碱铝硅玻璃可制成显示屏盖板玻璃,具有表面硬度高、抗划伤、抗冲击和抗跌落性能,但熔化温度达1 620℃,高温及高碱会侵蚀窑炉各部位的耐火材料.通过耐火材料动态侵蚀试验和在线模拟侵蚀,分析了耐火材料的侵蚀情况,并应用到实践.结果表明:蓄热室碹砖优选电熔镁砂砖,熔窑大碹优选AZS砖和α-β刚玉砖,与玻璃液接触部位的耐火材料优选高锆砖和α-β刚玉砖.     

两种氧化铝粉对熔铸AZS耐火材料结构和性能的影响

熔铸Al₂O₃-ZrO₂-SiO₂(AZS)耐火材料是玻璃熔窑的关键筑炉材料。本文分别以煅烧氧化铝粉和普通工业氧化铝粉为原料制备熔铸AZS耐火材料,并采用岩相分析、X射线衍射分析和能谱分析等测试方法,对比分析了两种熔铸AZS耐火材料的结构和性能。结果表明：普通工业氧化铝粉制备的熔铸AZS耐火材料中存在未转化完全的γ-Al₂O₃,导致获得的Al₂O₃-ZrO₂共晶体分布不均匀。煅烧氧化铝粉制备的熔铸AZS耐火材料中,氧化铝物相为α-Al₂O₃,其晶体结构中斜锆石少,Al₂O₃-ZrO₂共晶体多,玻璃相分布均匀。晶体结构的分布影响着玻璃相渗出量和抗玻璃液侵蚀性能。煅烧氧化铝粉制备的熔铸AZS耐火材料玻璃相渗出量比普通工业氧化铝粉制备的熔铸AZS耐火材料玻璃相渗出量降低了0.57个百分点,...     

红柱石——一种优异的抗钠蒸气侵蚀的耐火原料

钠蒸气对氧化铝耐火材料的化学侵蚀尚未了解。为了更好地理解了这种侵蚀,进行试验室测试以模拟钠蒸气对各种原料和耐火材料的侵蚀。钠蒸气对氧化铝原料的侵蚀主要是富Na2O液相的溶解-沉淀过程。气态侵蚀取决于氧化铝原料的显微结构和相分布。黏土和红柱石易受钠蒸气侵蚀。尽管有初始高硅玻璃相,由于大部分玻璃相分布在莫来石复合结晶相的毛细管网中,莫来石化红柱石具有优异的抗侵蚀性,接近单晶电熔莫来石。因此,高铝耐火材料基质采用莫来石化红柱石颗粒,其在钠蒸气侵蚀时阻碍了液相形成,这些试验结果与热力学计算一致。     

彩色显像管玻璃熔窑用熔铸耐火材料使用性能和选材的研究

以显像管玻璃为实验对象，对熔铸锆刚玉耐火材料的玻璃相渗出温度，抗侵蚀，发泡率三大关键指标的适用性进行了试验研究。结果表明，显像管玻璃熔窑对熔铸耐火材料具有特殊使用要求，据此，提出了在线质量控制，均衡散热退火工艺等提高和稳定国产熔锆刚玉材料使用材料的技术途径。     

锡槽中的化学反应及其对浮法玻璃质量的影响

在锡槽内,玻璃液、锡液和保护气体构成一个多相体系,各相界面都进行着复杂的氧化、还原反应.在浮法工艺条件下,钠钙硅玻璃熔体和纯锡液接触时,会产生多相反应.溶解在锡液中的钠和氧在锡液/耐火材料界面处析出Na2O,进而与槽底砖反应而使槽底砖破坏.氧化锡、氧化亚锡、硫化亚锡等锡的化合物是对玻璃质量产生影响的几种主要化合物.浮法玻璃所特有的几种缺陷-"钢化彩虹"、"沾锡"、"斑点"和"小波纹"都是锡及锡化合物参与反应的结果.     

化学强化玻璃的发展现状及研究展望

化学强化玻璃因其表面压应力层使玻璃的机械强度提高,被广泛用于电子产品显示屏领域。本文对钠钙玻璃、铝硅玻璃、磷铝硅玻璃、锂铝硅玻璃等的化学强化进行了综述,对进一步通过优化骨干网络结构来提高玻璃本征强度获得更高机械强度的玻璃做出了可行性探索。总结了目前化学强化玻璃面临的问题及发展方向,为相关科学研究和工业生产提供参考。     

含Y2O3熔铸41#AZS材料抗玻璃液侵蚀性能研究

铝-锆-硅(AZS)材料是玻璃工业窑炉中关键的砌筑材料,其显微结构和ZrO₂晶相的稳定性对材料的抗钠钙玻璃液侵蚀性能具有显著影响。本文采用化学分析、高温X射线衍射分析、抗玻璃液侵蚀试验及电子显微镜等测试分析方法,研究了配加少量Y₂O₃的熔铸41^#AZS材料的理化性能。结果表明:配加少量Y₂O₃,可以起到稳定剂的作用,可改善该材料的显微结构,Y₂O₃主要赋存于首先结晶的ZrO₂晶体及枝晶中,致使这些结晶相的颗粒变细,而且ZrO₂相变温度范围变小,相变程度降低,改善了ZrO₂晶体及共晶体的稳定性,从而显著提高该材料的抗玻璃液侵蚀性能。     

光学玻璃对含锆耐火材料侵蚀机制研究

通过对光学玻璃电熔窑的实际观测,研究了光学玻璃对含锆耐火材料侵蚀作用。在熔窑的不同关键部位,选取有关耐火材料进行SEM测试,通过熔窑不同部位的耐火材料受高温玻璃液侵蚀的程度,分析了光学玻璃对锆耐火材料侵蚀机理与行为过程。结果表明:熔窑的熔化部耐火材料的受侵蚀程度较小,流液洞与供料道处耐火材料的受侵蚀程度最为严重,上升流道壁砖的竖缝处有严重的耐火材料侵蚀。AZS耐火材料在与高温玻璃液的接触中,形成了成分相互扩散→溶解→再扩散→再溶解的往复循环过程。     

莫来石质SM型成型锥的研制与性能

通过对日本SR型成型锥性能的分析 ,并结合彩色显像管玻璃的特性 ,以合成莫来石、蓝晶石、粘土为主原料制成了莫来石质SM型成型锥 ;全面分析了成型锥在多相平衡系统中的性能以及它在使用过程中界面的侵蚀情况。分析表明 ,在高温下 ,成型锥中的莫来石相与显像管玻璃 (高铅玻璃 )熔体中的PbO、SrO、K2 O等组分反应的生成物 ,在成型锥的使用温度下为高温稳定相 ,同时 ,高铅玻璃液的高粘度也降低了其向SM锥内部的渗透 ,在反应界面处形成保护层 ,减缓了对锥体的侵蚀。因此 ,所研制的成型锥能抵抗高铅玻璃熔体的侵蚀 ,可满足显像管玻璃拉制的工艺要求     

Nanostructures at Electrostatic Bond Interfaces

During electrostatic bonding of aluminum to Pyrex glass, γ-Al₂O₃ is formed on the interface between the two materials in two distinct morphologies. The first, and more obvious, morphology is that of highly textured nanocrystalline structures growing from the interface into the glass. These nanostructures have a distinct effect on the width of the sodium-depletion layer formed in the glass and are associated with precipitates in the aluminum adjacent to the aluminum/Pyrex interface. The second morphology of γ-Al₂O₃ is an anodic oxide layer on the interface between the two materials. Together, these two morphologies enable strong bonds to be made.     

Role of zirconia phase transformation,interface processes,and Ta2O5 doping on the blistering phenomenon of molten glass in contact with zirconia-based refractories

Bubble formation and removal within the molten glass is an important issue in glass industry. Various sources of bubbles have been identified in glass manufacturing: decomposition of the glass components, air trapping, oxidation/reduction reactions, precipitation resulting from insufficient refining, etc. It has been demonstrated in a previous paper that the blistering phenomenon at the interface between a molten glass and a zirconia-based refractory can be ascribed to the oxygen semipermeability through the zirconia phase. The objective of this study is to clarify the role of temperature on the blistering process, and especially, below and above the phase transition temperature of zirconia (monoclinic/tetragonal transformation) and to evaluate the role of zirconia doping on the blistering level. The influence of the kinetics of the surface processes at the glass/refractory interface is emphasized. Quantitative measurement of the slight blistering ascribed to the so-called “redox shock” is also given.     

The Location of Sodium by Nuclear Activation in Glass-Corroded Tank Block Refractories

The location and concentration of sodium in refractory samples tested in molten plate glass was shown by two nuclear physics techniques, activation and isotope tracing. Detection of the radioactive atoms was accomplished by photographic plates (autoradiography). Corrosion by molten glass was carried out either in a small glassmelting tank or in hot glass in a platinum crucible. Clay-grog and fused-cast refractories were tested. The results were anomalous, but illuminating.     

Corrosion of Borosilicate Sealing Glasses for Molten Carbonate Fuel Cells

The development of a new sealant for molten carbonate fuel cells (MCFC) requires a study of the attack of molten carbonates on selected materials. Silica and Pyrex® glasses have better corrosion resistance against molten carbonates than other glasses, but they have unsuitable thermal expansion coefficients. Comparisons have also been made between borosilicate glasses of suitable thermal expansion for sealants for MCFC and silica and Pyrex® glasses. The corrosion kinetics in molten carbonates follows two limiting relations and involves two corrosion mechanisms. The weight loss varied linearly with time, indicating a dissolution of the glass network at short times. Longer times show corrosion, depending on the square root of time, typical of a diffusion mechanism and indicating formation of a protective layer on the surface of the glass. The main crystalline corrosion product is lithium methasilicate. The glass-corrosion rate follows the well-known Arrhenius law. These studies used scanning electron microscopy, X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, and chemical analysis. A general corrosion mechanism of borosilicate glasses in molten carbonates is proposed.     

接缝宽度对铝合金玻纤复合层板拉伸性能的影响

以铝合金玻纤复合层板为研究对象.从金属层接缝界面端应力场分析出发,建立有限元模型,确定位移边界条件和载荷边界条件.利用有限元方法模拟出不同接缝宽度在常温下的热残余应力.通过实验得出常温和高温条件下的各个接缝宽度试样的破坏拉伸载荷.考察接缝大小对残余应力的影响和分布,从而研究其对铝合金玻纤复合层板拉伸性能的影响.     

玻璃陶瓷牙科材料研制中若干重要问题的探讨

锂硅酸盐玻璃陶瓷牙科材料包括用于CAD/CAM加工的主晶相为偏硅酸锂以及热压铸造的主晶相为二硅酸锂的材料,具有高强度、优异的生物相容性、良好的透光性和美学性能以及独特的修复通用性。通过分析国内外文献和专利上报导的锂硅酸盐玻璃陶瓷牙科材料采用的玻璃成分、晶化温度制度以及析出的主晶相,讨论如何根据牙科材料性能要求来确定玻璃陶瓷的主晶相,并以此来选择玻璃成分和相应的结晶温度制度。此外还指出了锂硅酸盐玻璃陶瓷牙科材料今后研制的发展方向。