稀土硼铝硅酸盐玻璃结构及其耐碱性研究

本文通过块体法测定了玻璃的化学稳定性,同时采用MAS NMR研究了玻璃的结构.通过比较玻璃化学腐蚀速率,研究了不同稀土浓度的B2O3-SiO2-Al2O3-Sm2O3体系玻璃的结构及其在碱溶液中的抗腐蚀能力,探讨其侵蚀机理与规律.结果表明:碱溶液对玻璃的侵蚀是通过OH-离子破坏骨架造成.玻璃体系中三维网络阴离子群增加越多,玻璃结构越牢固,玻璃的抗碱能力越强;此外,由于稀土离子具有较强的积聚能力,适当地提高稀土氧化物在玻璃体中浓度有利于提高玻璃的抗碱性能.     

高掺量稀土磷酸盐玻璃化学稳定性的研究

稀土掺杂的磷酸盐玻璃作为激光介质和特种光学玻璃材料,其化学稳定性研究是至关重要的.本文主要研究了掺加10mo1%和15mo1%Sm2O3的P2O5-BaO-Al2O3体系玻璃的化学稳定性,研究结果表明:玻璃的耐水性能受玻璃中离子含量的影响较大,Al3 和Sm3 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(Z2/r)有关,Z2/r越大,耐酸性能越好,而且玻璃的侵蚀是渐缓的,这是由于玻璃表面形成了一层明显的覆盖层所致;玻璃在碱性介质中的侵蚀机理是磷酸盐长链末节的金属离子被水化,产生P-O-P断键,形成正磷酸盐溶解到溶液中,同时,随着稀土离子的增加,耐碱性能变差.     

稀土元素对磷酸盐玻璃微观结构的影响机制研究

为了探索稀土含量及种类对磷酸盐玻璃形成能力、析晶产物与形貌和微观结构的影响,利用固相熔融冷萃法获得了稀土磷酸盐玻璃。利用XRD证明了所研究的钙铁磷酸盐基质玻璃中最多可掺杂10%(摩尔分数)稀土氧化物(Y_2O_3、La_2O_3和Sm_2O_3),过量的稀土导致了样品析晶态REPO_4的形成;利用SEM-EDS表征了不同稀土样品析晶态的形状与组成。重点利用FT-IR光谱对稀土玻璃的微观结构进行了表征,不仅指认了微结构的振动模式,而且研究了稀土含量(Sm_2O_3)的增加以及不同稀土元素对玻璃结构的影响。研究发现,Sm_2O_3的加入导致了P=O键与P—O—P环谱峰的减弱,而Sm—O—P键的谱峰出现;利用高成拟合分析了不同谱带相对面积的变化规律,了解到不同稀土玻璃红外光谱P=O键相对面积与稀土离子的场强成反比,也掌握了稀土对磷酸盐玻璃不同结构单元的影响规律。     

Cr2O3对高放核废料磷酸盐玻璃固化体的影响

在含高放核废料的玻璃固化体中添加了不同含量的Cr2O3，以考察其对玻璃固化体的结构和性质的影响．对添加Cr2O3的玻璃固化体进行了各种方法(溶出速率法，蒸汽水化侵蚀和试样坚固性法)的化学稳定性的测试．测试结果表明，Cr2O3的引入不会对玻璃固化体的化学稳定性产生不良的影响．与此相反，Cr2O3能抑制各种离子自玻璃固化体中沥析出来，改善玻璃固化体的化学耐蚀性．XRD内标法测定，Cr2O3在铁磷酸盐玻璃中的溶解度可达4．1％，是其在硼硅酸盐玻璃的3倍．FTIR和DTA的结果表明，不同含量的Cr2O3的引入，不会对玻璃固化体的网络结构造成显著的变化．Mossbauer谱表明，Fe^2 ／Fe^3 的比值随着Cr2O3的含量的增加而增大，说明Cr离子和Fe离子在玻璃熔制过程中发生氧化还原反应，形成的Cr^ 6有利于提高玻璃固化体的化学耐蚀性．     

InGaAs／InAlAs异质结的H3PO4／H2O2系的湿法腐蚀

采用了H3PO4/H2O2系化学腐蚀液对GSMBE外延的InGaAs/InP和InAIAs/InP材料湿法腐蚀特性进行了研究,研究了不同浓度和配比对于腐蚀速率和形貌影响.结果表明该腐蚀液体系具有良好的均匀性,腐蚀速率随浓度呈指数关系,表面形貌基本不受浓度影响.在增加腐蚀液中双氧水含量时,腐蚀速率先增大后减小,表面形貌良好;增加磷酸浓度腐蚀速率亦有增大趋势,表面出现尖锥状小丘.并对腐蚀液配比变化对腐蚀特性影响及腐蚀机理进行了讨论分析.     

不同表面处理工艺压铸镁合金涂层耐蚀性研究

为了研究不同表面处理工艺下压铸镁合金涂层的抗腐蚀性能,通过浸泡腐蚀和电化学腐蚀的方法,比较了微弧氧化和无铬化学氧化等表面处理试样的耐蚀性.结果表明,无铬化学氧化和微弧氧化处理能显著提高镁合金表面耐蚀性,而以微弧氧化处理更优;且两种处理方法覆盖层对孔洞、裂纹不敏感.根据交流阻抗图谱,拟合得到了微弧氧化、无铬化学氧化和未处理三种试样电化学腐蚀时体系的等效电路,拟合结果与实测结果吻合.XRD分析表明这两种处理方法得到的覆盖层中主体相均为Mg3Al2Si3O12等含硅的尖晶石型氧化物和Mg0.36Al2.44O4、MgAl2O4等不含硅的镁、铝复合氧化物,有利于提高镁合金耐蚀性.     

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.     

锌及锌覆盖层户外大气暴露腐蚀行为的研究

户外大气暴露腐蚀造成了损失巨大,研究其腐蚀行为与规律意义重大.通过户外大气暴露腐蚀数据统计分析及腐蚀产物分析,确定了影响锌及锌覆盖层在我国典型地区大气暴露腐蚀行为的最主要的环境因子,在腐蚀动力学、腐蚀机理、腐蚀产物等方面系统研究了锌及锌覆盖层在我国典型地区的大气腐蚀规律.结果表明,相对湿度、SO2、Cl-是影响锌及锌覆盖层在北京、武汉、江津、广州典型地区大气腐蚀行为的主要环境因子.锌及锌覆盖层在上述典型地区大气腐蚀动力学以线性为特征,且腐蚀速率:江津＞广州＞武汉＞北京,与这些地区在试验时间SO2沉积率大小排列次序(江津＞广州＞武汉＞北京)相对应.锌及锌覆盖层在上述典型地区大气暴露主要腐蚀产物为:Zn4SO4(OH)6·5H2O,另含有少量Zn5Cl2(OH)8·H2O及Zn4Cl2(OH)4SO4·5H2O.     

氧氮化硅/碳化硅材料在镁及AZ91镁合金液中的侵蚀行为

研究了氧氮化硅结合碳化硅(Si2N2O/SiC)材料在纯镁及AZ91镁合金液中的侵蚀行为.扫描电镜显示,金属与氧氮化硅结合碳化硅材料之间有一个很薄的过渡层,基体内部无金属渗入;X射线衍射分析表明,氧氮化硅结合碳化硅材料表面的SiO2与金属液之间发生了反应,形成了腐蚀产物层,SiC和Si2N2O未受到侵蚀;侵蚀动力学表明,当试样表面的SiO2消耗完毕、腐蚀产物在试样表面形成致密的覆盖层以后,试样几乎不再发生明显的侵蚀.     

齿科微晶玻璃的腐蚀机理及溶胶-凝胶防腐蚀涂层研究

利用体外试验方法以及SEM／EDAX、ICP、FTIR等分析技术，对氟硅碱钙石(fluorcanasite,K2Na4Ca5Si12O30F4)齿科微晶玻璃的腐蚀机理，以及溶胶-凝胶Al2O3，、TiO2及ZrO2涂层改善微晶玻璃抗侵蚀的效果进行了比较分析．研究表明，口腔溶液对该齿科微晶玻璃的侵蚀源于溶液中的H3O 离子与微晶玻璃表面的Na 及K 发生迅速的离子交换，从而形成结构疏松的表面富SiO2层，其Si-O网络进而被H2O分子所断开，使SiO2以可溶性硅胶形式溶解于溶液中．此反应导致大量的表面结构缺陷，从而降低了材料的强度和使用寿命。浸泡25天后微晶玻璃表面最终的反应产物是一层低结晶度的颗粒状碳酸羟基磷灰石Cal0(PO4)6(2OH-，CO3^2-)．溶胶-凝胶A12O3涂层具有显著的改善齿科微晶玻璃抗唾液腐蚀的作用。     

稀土元素对镀锌层三价铬彩色钝化膜耐蚀性的影响

为了提高三价铬彩色钝化膜的耐蚀性,在三价铬钝化液中加入稀土元素(La3+,Ce3+,Ce4+),通过乙酸铅点滴试验、Tafel曲线和盐水浸泡试验研究了稀土元素含量对镀锌层彩色钝化膜耐蚀性的影响。结果表明,加入稀土元素后,不用进行封闭处理也能提高钝化膜的耐蚀性,其中Ce4+的作用最显著,当钝化液中Ce(SO4)2.4H2O浓度为5.0 g/L时:钝化膜乙酸铅点滴耐蚀时间由镀锌层的19.33 s提高到157.56 s;腐蚀电位由-1.006 V正移至-0.982 V,腐蚀电流密度由3.268×10-5A/cm2减小到1.116×10-5A/cm2;耐盐水腐蚀能力提高,浸泡336 h仍未出现锈点,失重缓慢;钝化膜呈均匀的黄绿色,表面形成了均匀、平滑、较深的构槽,有利于提高膜层的耐蚀性。     

添加剂对电镀锌稀土转化膜成膜作用机理的研究

采用添加氧化剂和成膜促进剂的化学浸泡法在电镀锌层表面制备稀土转化膜,氧化剂和成膜促进剂的加入,对有效形成高耐蚀性的稀土转化膜起到了至关重要的作用.通过电化学测试、形貌分析以及动力学数据计算,结果表明:H<,2>O<,2>作为氧化剂加入到处理液中,一方面可加快微阴极发生还原反应,另一方面通过发生H<,2>O<,2>的还原...     

Stark level analysis for Er-doped ZBLAN glass

From the absorption and emission spectra recorded in a conventional way at 13 K, the Stark levels in manifolds from ⁴I_15/2 to ²H_9/2 for Er³⁺-doped ZBLAN (ZrF₄–BaF₂–LaF₃–AlF₃–NaF) glass have been investigated by means of the effective crystal field model previously proposed to describe the average of local symmetries occupied by rare earth ions in oxide glasses [1]. This model, based on the principle of descending symmetry, used the symmetry group chain scheme. Crystal field strength, homogeneous and inhomogeneous widths of levels have been determined, and the former models and results about optical properties for rare earth ions in heavy metal fluoride glasses are discussed. In fluoride glasses, the rare earth ions appear more evenly distributed than in oxide glasses, and the crystal field strength is weaker than in oxide glasses.     

双稀土处理液对H62黄铜成膜耐蚀性能的影响

为了提高H62黄铜合金的表面性能,通过正交试验获得了最佳锅、钵双稀土处理液配方。利用硝酸点滴、中性盐雾试验评价了H62黄铜合金钝化膜的耐蚀性能,通过电子探针(EPMA)观测了其表面形态结构及元素分布,利用电化学方法表征了 H62黄铜表面钝化膜在3.5%NaCl溶液中的缓蚀行为,采用XRD对H62黄铜表面钝化膜的成分进行了检测。结果表明:H62黄铜合金由镉、钵双稀土处理液钝化成膜的主要成分为Cu2O,CeO2,La(OH)3,Ce(OH)4;致密的钝化膜耐硝酸点滴时间达到21.98s,在3.5%NaCl溶液自腐蚀电位增加,腐蚀电流降低,腐蚀速度明显降低,耐蚀性能增加,耐中性盐雾性能明显优于鋪单一稀土处理液。     

稀土在氯化物体系电沉积锌-铁合金中的作用

为了研究稀土在电沉积锌-铁合金中对镀层和镀液的作用,通过在镀液中添加LaCl3后,对镀层组分、厚度、耐蚀性的改变,镀液稳定性、分散力以及阴极极化作用的影响进行了研究.结果发现,稀土的加入有利于提高镀液稳定性、分散能力和减薄镀层,使锌-铁合金镀层的耐蚀性在中性5%NaCl溶液中有较大提高.研究表明,稀土盐的加入能改善镀液性能,改变镀层成分和锌-铁合金电沉积的阴极极化行为,同时提高镀层的耐腐蚀性.     

抗菌玻璃化学稳定性影响因素研究

采用硼硅酸盐玻璃作为载体,以银离子为有效抗菌成分,制备了载银型可溶性抗菌玻璃材料;着重研究玻璃氧化物组成、热历史、侵蚀液pH值和侵蚀时间对抗菌玻璃化学稳定性的影响。     

稀土掺杂碱锌硼硅酸盐玻璃的制备及其性能的研究

稀土玻璃由于具有高折射、低色散的特点，在红外光学玻璃以及有色光学玻璃等领域有着特殊的应用。主要研究了稀土钐掺杂碱硼硅酸盐玻璃的形成能力、玻璃的析晶产物以及稀土含量对玻璃吸收光谱的影响。实验结果表明，稀土氧化钐对碱硼硅酸盐玻璃具有较强的影响，随着稀土含量的增加玻璃的形成区域迅速缩小，玻璃的析晶能力以及对可见区和近红外区的光吸收逐渐增强。玻璃的析晶产物主要是六方(H)与三斜(T)晶型的硼酸钐晶体。     

铝基非晶态合金的研究进展

铝基非晶态合金及其非晶复合材料具有高强、高韧、轻质、廉价、耐蚀等特点,具有广阔的应用前景.就该领域玻璃形成能力、热稳定性及纳米晶化等热点问题进行了较详尽的综述.Trg准则不适用于判断铝基合金的玻璃形成能力,无玻璃转变的合金亦可具有强的玻璃形成能力.纳米晶化产物的小尺寸是由析出物周围溶质富集、阻碍长大造成的;高密度成因仍存在分歧.     

电镀锌稀土转化膜在5%NaCl溶液中耐蚀性能及耐蚀机理的研究

通过SEM,XPS,XRD分析稀土转化膜形貌、结构及物相,由浸泡实验、中性盐雾实验、电化学测量电化学参数,对比镀锌层、稀土转化膜及低铬酸盐转化膜样品的耐蚀性能,并计算稀土转化膜在5%NaCl溶液中的腐蚀动力学参数。结果表明:稀土转化膜是由微小颗粒堆积而成的完整、细密的锌和铈氧化物及氢氧化物的复合膜层,该膜层对基体镀锌层的覆盖性较好,阻碍了O2的传输和电子的传递,对腐蚀的阴、阳极反应均有不同程度的抑制,降低腐蚀动力,有效地保护了基体不受腐蚀介质的侵蚀,可有效提高镀锌层的耐蚀性能,其耐蚀性能优于低铬酸盐转化膜。