ZnO-B_2O_3-P_2O_5无铅玻璃结构的红外光谱研究

借助于红外光谱研究了ZnO-B2O3-PzO5磷酸盐玻璃的结构,分别讨论了玻璃中B2O3/ZnO组成的变化和P2O5/ZnO组成的变化对磷酸盐玻璃结构的影响.结果表明:玻璃中硼氧三角体[BO3]随B2O3含量的增加而增多,而硼氧四面体[BO4]减少,当B2O3≥30%(摩尔含量)时,[BO3]急剧增多,导致玻璃的化学稳定性先缓慢下降后急剧下降;随P2O5含量的增加,[BO3]减少而[BO4]增加,当P2O5≥45%(摩尔含量)时,玻璃中的B3+主要以硼氧四面体[BO4]的形式存在.     

硼硅酸盐包层玻璃化学稳定性的研究与结构分析

研究了紫外光纤用包层玻璃组分的变化以及外掺ZrO2对光纤包层玻璃化学稳定性的影响.结果表明,通过改变SiO2/B2O3、B2O3/Al2O3、B2O3/(K2O Na2O)的值,以及适当增加外掺ZrO2含量,可以明显提高碱硼硅酸盐玻璃化学稳定性.核磁共振和红外光谱分析表明玻璃化学稳定性提高的主要原因在于Zr4 的加入促进了玻璃内部的[BO3]层状结构逐渐转变为[BO4]网络状结构.     

铽铝硼硅酸盐磁光玻璃形成性能及热稳定性研究

采用Zhou W C提出的玻璃形成区研究方法探索了铽硼硅酸盐磁光玻璃形成区域范围,采用魔角核磁共振谱仪(MAS NMR)和示差扫描量热仪(DSC)对玻璃结构和特征温度能进行了表征,研究了Tb2O3和Al2O3对玻璃形成能力和玻璃结构的影响,同时引入玻璃析晶参数β讨论玻璃热稳定性.结果表明:Tb2O3的掺入量受玻璃形成区域的限制,在Tb2O3含量为30%(摩尔分数)时以及Al2O3含量为25%(摩尔分数)时玻璃形成能力较强;铽铝硼硅酸盐玻璃结构中硼氧多面体和铝氧多面体主要以四配位的[BO4]和[AlO4]形式存在,仍存在少量三配位的[BO3]和五配位的[AlO5];Tb2O3含量为30%(摩尔分数)的玻璃β值较大,热稳定性能较好.     

氧化硼对硅酸盐玻璃固化体结构及抗浸出性能的影响

以SiO2、Al2O3、B2O3、CaO、Na2O为原料,加入5%CeO2(质量分数)作为模拟核素,利用熔融法制备硼硅酸盐玻璃固化体,对含锕系元素的放射性废物进行固化处置。通过傅里叶红外光谱仪、紫外激光拉曼光谱仪和差热分析仪等对热处理后玻璃固化体进行表征,以电感耦合等离子体质谱测试玻璃固化体抗浸出性能。结果表明:B2O3含量为15.79wt%时固化体玻璃化转变温度Tg最大;玻璃中存在[SiO4]、[BO3]、[BO4]等基团,随着B2O3含量的增大,部分[BO4]转变为[BO3];Ce在产品一致性测试法(PCT)下标准化浸出率NR先减小后增大,B2O3含量达到15.79wt%时玻璃抗浸出效果最好。     

热处理温度对溶胶凝胶Bi2O3-SiO2-B2O3系玻璃粉体结构的影响

采用溶胶-凝胶法制备了一种Bi2O3-SiO2-B2O3系玻璃粉体,在200~800℃温度范围内对凝胶玻璃进行热处理,通过多种表征手段研究了热处理温度对玻璃粉体网络结构的影响。结果显示,在试验温度范围内,粉体始终呈现玻璃态结构;随热处理温度升高,Bi3+逐渐进入玻璃网络中,[BiO6]八面体和[BiO3]三角体、[BO4]四面体和[BO3]三角体分别与[SiO4]四面体以顶角相连的方式构建玻璃网络结构;O1s可分为桥氧和非桥氧,O1s和Bi4f的电子结合能逐渐增大,B1s的电子结合能减小,玻璃网络结构稳定性增强。     

低介电高硼硅酸盐玻璃的性能研究

以硼硅酸盐玻璃为基础玻璃系统,研究了超高硼含量区间,硼硅酸盐玻璃结构和性能的变化规律。通过红外光谱分析了硼硅酸盐玻璃在不同B2O3含量的情况下的结构变化,测试了玻璃的热膨胀系数、转变温度、软化温度和高温粘度。研究结果表明,高硼玻璃难以析晶;随着B2O3含量的增加,玻璃结构中[BO4]、[BO3]数量增多,其中以[BO3]为主;玻璃的热膨胀系数呈现出S型变化,转变温度和软化温度都逐渐减小;介电常数与介电损耗都出现极小值,过量的B2O3会起到反作用;此外B2O3起到降低高温粘度的作用,但降低作用有限。     

TeO2-AlF3(Al2O3)-LaF3-ZnF2玻璃的热稳定性和网络结构研究

制备了TeO2-AlF3 (Al2O3 )-LaF3-ZnF2体系氟氧化物玻璃.通过DSC和红外吸收光谱分析研究了Al2O3替代AlF3对氟氧化物碲酸盐玻璃热稳定性和网络结构的影响.结果表明:Al2O3替代AlF3使氟碲酸盐玻璃的玻璃转变温度和热稳定性明显提高,玻璃中形成的[AlO6]八面体使玻璃网络结构更加紧密.     

放射性滑膜切除用镝锂硼玻璃的性能及红外光谱结构研究

测定了镝锂硼玻璃（DyLB）的密度和硬度,用红外吸收光谱测定了DyLB玻璃的结构,从组成一结构一性质的关系上分析了Dy2O3对DyLB系统玻璃结构及性能的影响。结果表明Dy2O3使DyLB玻璃中的[BO3]转变为[BO4],同时Dy^3＋具有积聚效应,使DyLB玻璃网络被强化,玻璃的密度、硬度均升高。     

稀土氧化物掺杂对氧化铝陶瓷力学性能和摩擦磨损性能的影响

研究氧化铝陶瓷的摩擦磨损特性随不同稀土氧化物掺杂的变化规律。方法制备不同稀土氧化物掺杂的氧化铝陶瓷样品,采用球-盘磨损方法进行摩擦磨损实验。分析掺杂后氧化铝陶瓷磨损前后的形貌、物相组成及元素组成,测试掺杂后氧化铝陶瓷相对密度和显微硬度。结果表明,掺杂后氧化铝陶瓷主要由α-Al_2O_3相组成,Y_2O_3和CeO_2掺量的逐渐增加有相应复合氧化物次晶相形成。不同稀土氧化物及添加量对氧化铝陶瓷的致密化和力学性能出现不同的影响,就晶粒尺寸而言,3种稀土氧化物掺量为0.5%时,晶粒最细;就致密化而言,添加Y_2O_3和CeO_2的陶瓷最优掺量为0.5%,添加La_2O_3的陶瓷最优掺量为1.5%;就硬度而言,添加Y_2O_3和CeO_2的氧化铝陶瓷最优掺量为1.5%,添加La_2O_3的氧化铝陶瓷最优掺量为0.5%。在干摩擦条件下,3种稀土氧化物掺杂后的试样磨损体积都在添加量为0.5%时达到最小值,氧化铝陶瓷磨损失重随着添加量的增加而变大。掺量为0.5%时,3种稀土氧化物掺杂的陶瓷均呈现较好的耐磨性能,其磨损机制以磨粒磨损为主。     

高铝硅酸盐玻璃中铝配位的XPS研究

实验室制备高铝硅酸盐玻璃,通过光电子能谱分析法对其进行测试,对玻璃中铝的配位进行了探讨[1]。结果表明:(1)铝元素在高铝硅酸盐玻璃中以两种配位形式存在,即四配位的铝氧四面体[AlO4],和六配位的铝氧八面体[AlO6]。随着玻璃中铝含量增加,Al2p谱峰向结合能增大方向移动。铝含量较低时,样品中的铝主要进入四配位,铝含量较高时,样品中的铝呈四、六配位混合。(2)随着铝含量的升高,玻璃中铝的平均配位数增加,六配位铝的相对含量逐渐增大,基本呈现匀速增长,当Al2O3含量约为12%时,四配位铝的相对含量与六配位铝的相对含量相等,随后六配位含量超过了四配位。     

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.     

CuI—Cu_2O—WO_3系统中亚铜离子传导玻璃的形成和结构

采用双辊快速急冷技术研究了 CuI-Cu_2O-WO_3系统玻璃的形成范围,发现该系统的形成区主要位于二元系统 Cu_2O-WO_3和准二元系统 CuI-Cu_2WO_4附近。差热分析(DTA)测定了玻璃的转变温度(Tg)和结晶温度(T_c),实验发现可能有某些亚稳晶相存在。红外和 Raman 光谱的结构分析表明该系统玻璃结构主要是由分离的 Cu~+,I~-,WO_4~(2-)和 W_2O_7~(2-)等离子和基团构成。     

钛酸盐玻璃形成的动力学研究

根据玻璃形成的动力学理论,分析了高 TiO_2含量的钛酸盐玻璃的形成情况。用玻璃的粘度、差热分析等实验数据,计算了不同 TiO_2含量玻璃的 Hruby 值(K_(?))、成核速率(I_v)、晶化活化能(E_c)和临界冷却速率(R_(?))。结果表明,随玻璃组份中 TiO_2含量的增加、B_2O_3量的减少,玻璃的临界冷却速率值增大,玻璃形成趋于困难。含50mol% TiO_2玻璃的 R_c 值约为10~3K/s。     

Sol-gel glasses: some recent trends

The basic experimental steps in the preparation of sol-gel glass as developed in recent times, and their relevance have been discussed taking high purity silica glass as an example. Current developments in sol-gel derived ultra-low expansion glasses, rare earth doped laser glasses, semiconductor-doped non-linear glasses, gradient index lenses, microoptics and organic molecule-doped (mainly dyes) glasses for sensor and other applications have been discussed in brief.     

稀土氧化物掺杂对钛酸钡基陶瓷电容器材料性能的影响

研究了 BaTiO_3基陶瓷电容器材料掺杂稀土元素对介电常数,热稳定性和介电损耗的影响。分别在 Ba-TiO_3ZnNb_2O_6中加入稀土氧化物 CeO_2、Sm_2O_3、Dy_2O_3等,测量了它们的介电常数和介电损耗及其与温度的关系(ε～T、tanδ～T),比较了三种稀土氧化物对陶瓷材料介电性质的影响,得到了一些有益的结果。     

Synthesis and properties of GeS2-Ga2S3-PbI2 chalcohalide glasses

The glass-forming region in the GeS₂-Ga₂S₃-PbI₂ system was determined and the basic parameters of thermal and optical properties (glass transition temperature, density, microhardness and transmission window) for these glasses have been measured. Better thermal stability originated from their larger difference between T_x and T_g in the range of 107-161 °C, higher glass transition temperatures between 252 and 398 °C and wide optical transmission window from 0.5 to 12.7 μm make these glasses the promising candidate materials for rare earth doped fiber amplifiers and nonlinear optical devices.     

Al_2O_3对稀土配合物掺杂有机改性凝胶玻璃结构及荧光性能的影响

以γ-缩水甘油氧基三甲氧基硅烷作为有机改性先驱体,采用原位合成技术,用溶胶-凝胶法制备稀土离子(Eu3+或Tb3+)、配位体β-二酮噻吩甲酰三氟丙酮或苯甲酸及协同体1,10-菲啰啉共掺的两种有机改性二氧化硅玻璃,测量它们的发射光谱和红外光谱,并进行X射线衍射分析和扫描电镜观察,探讨Al2O3的掺量对凝胶玻璃结构及性能的影响。结果表明:Al3+对稀土离子发射峰的位置没有明显的影响,并使凝胶在室温时的荧光减弱,但它能使稀土离子及原位合成的配合物在较高温度保持相对稳定,提高凝胶玻璃的热稳定性和荧光强度;在制备较实用的具有较强荧光的含稀土离子的凝胶玻璃时,要根据实际需要选取适宜掺量的Al2O3。     

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.     

高掺杂氧化镝的BSA玻璃的制备稳定性研究

为了研究高掺杂稀土情况下B2O3-SiO2-Al2O3体系玻璃的成玻璃性能,玻璃受到不同的化学溶液侵蚀时的抗腐蚀能力,及其腐蚀的机理与规律.通过采用扩张选点方法,探讨了的玻璃的形成区域图;采用UV3101-PC型分光光度仪,DTA和粉末失重法等测试手段研究了玻璃的化学稳定性.通过比较不同的H 浓度,不同场强的稀土离子,以及玻璃表面覆盖层等影响因素对玻璃化学腐蚀速率的影响规律,结果表明,BSA玻璃具有较好的玻璃形成能力;化学侵蚀过程中由于稀土离子的氢氧化物扩散与H 离子交换作用会影响玻璃化学侵蚀程度,因此玻璃耐酸性最差,耐碱性最好;稀土离子的场强越大,玻璃的抗腐蚀能力越强,化学稳定性越好;随着时间的延长由于玻璃表面产生了覆盖层,从而使得玻璃的溶解速率减缓.