不同类型石英玻璃的振动能量损耗特性对比分析

石英玻璃相对于金属、晶体、陶瓷等大多数固体材料具有更小的机械振动能量损耗,是许多精密测量器件的首选材料。本文测试对比了四种类型(Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类)石英玻璃的振动能量损耗特性,从材料化学组分和结构缺陷方面分析了石英玻璃本征损耗的影响因素及作用机理。结果表明:Ⅰ类和Ⅱ类石英玻璃的本征损耗显著大于Ⅲ类和Ⅳ类石英玻璃,主要是由金属杂质含量高和气泡等级低造成的;羟基含量不是影响石英玻璃本征损耗的主要因素;表面损耗是石英玻璃器件振动能量损耗的主要来源之一,可以通过湿法刻蚀消除。     

液相水解法制备高纯石英粉体团聚状态的控制

采用多晶硅副产物SiCl4液相水解法制备高纯合成石英粉,通过激光粒度分析、SEM等研究了水解反应、干燥、高温煅烧过程中粉体颗粒团聚体的形成机理及控制技术,并利用XRD和IR分析了合成石英粉的结构形态及羟基含量。结果表明:在水解反应过程中,添加合适分散剂(如聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵)有助于防止水解产物SiO2颗粒的团聚;在干燥前,用去离子水洗涤水解产物多次后再用无水乙醇脱水,可减少干燥过程颗粒的团聚;干燥温度不宜过高,以水分易于均匀地排除即可;随着烧结温度的升高,粉体羟基含量逐渐减少,从1 250℃开始非晶态的SiO2颗粒逐步转变为α-方石英,在1 300℃时衍射峰形尖锐,但高温下SiO2颗粒之间形成了坚实的烧结颈,产生了硬团聚体,需粉磨和筛分以得到所需粒径的石英粉体。     

等离子体化学气相沉积法合成石英玻璃

用高频等离子体作为热源,采用化学气相沉积法合成了石英玻璃样品.实验分别使用02和空气作为等离子体电离气体和冷却保护气体,改变等离子体电离工作气体种类时,等离子体火焰长度和石英玻璃沉积温度变化较大,而灯具冷却保护气体的改变对等离子火焰长度和石英玻璃沉积温度的影响不大.当等离子体电离气体和灯具保护气体均为O2时,等离子体火焰长度为12cm,石英基体温度为1 300℃,当等离子体电离气体和灯具保护气体均为空气时,等离子体火焰长度可达24cm,石英基体温度升高到l 840℃,可确保气相沉积过程进行,合成的石英玻璃在波长190nm处光透过率达84%,羟基含量3.5×10-6,可达到全光谱透过的要求.     

热等离子体在材料加工中的应用

热等离子体技术已经成为材料科学中不可或缺的一部分,本文介绍了常见的热等离子体发生装置,对热等离子体在喷涂、化学气相沉积、合成超细粉、切割、焊接、表面淬火以及材料熔炼等方面的应用作了概括性介绍。     

耐碱玻璃纤维在道路混凝土中的应用研究

为了研究耐碱玻璃纤维在水泥基体中的惜蚀情况，采用了加速腐蚀试验方法，通过在水泥浆中添加粉煤灰或硅灰提高耐腐蚀性的研究表明：在水泥基体中添加30％以上的粉煤灰或者掺加10％硅灰能有效地改善耐碱玻璃纤维的耐腐蚀性。应用最紧密堆积法进行耐碱玻璃纤维混凝土配合比设计，不仅可以掺入大量的粉煤灰以降低水泥基体的碱度，而且能大幅度地提高混凝土的抗折性能，它的劈压比可以提高1／8～1／6；由此制得的耐碱玻璃纤维混凝土与普通混凝土相比，具有抗折性能高、耐磨性好、收缩小等特点。     

抛光石英玻璃亚表面波纹研究

抛光石英玻璃经HF溶液腐蚀后,表面存在周期分布的波纹。通过计算波纹的曲率半径,对比切、研、抛加工工艺和表面形貌,确定表面波纹来源于内圆切割机切片阶段,并且波纹随后续加工趋于平缓,最终掩盖在抛光层之下。     

耐碱玻璃纤维混凝土的配合比设计

为解决耐碱玻璃纤维防腐蚀问题，基于最紧密堆积理论，提出了混凝土配合比设计的新方法：在保证粗、细集料处于最紧密堆积的状态下，减少混凝土中的水泥用量．粉煤灰作为细集料早期填充混凝土的空隙，后期发挥胶凝材料的作用，其掺量可达30％以上，并且同时可以保证混凝土的早期强度不降低．耐碱玻璃纤维应用在这种富含活性混合材料的混凝土中既可以提高混凝土的抗拉强度又能够保证纤维不被腐蚀．     

Ⅳ类石英玻璃光学均匀性影响因素研究

Ⅳ类石英玻璃是一种重要的特种玻璃材料，在光学探测、惯性导航等领域内具有重要作用。光学均匀性是表征光学玻璃结构均匀性的一种重要方法，Ⅳ类石英玻璃的光学均匀性与硅氧网络结构分布一致性密切相关。本文通过四步法光学均匀性测试、紫外-可见-近红外光谱、红外反射光谱等方法，研究了羟基、金属杂质及氧缺陷的径向分布特点和硅氧键键角的径向变化，采用相关性分析研究了各影响因素对样品光学均匀性的影响。结果表明：表示玻璃光学均匀性的波前畸变t₀Δn沿玻璃半径先降低后升高；羟基的径向分布整体上与t₀Δn的径向变化相反，200 nm处透过率径向变化、硅氧键键角径向变化与t₀Δn的径向变化相近；羟基对Ⅳ类石英玻璃光学均匀性的影响较小，金属杂质、氧缺陷及硅氧键键角的径向变化是影响Ⅳ类石英玻璃光学均匀性的主要因素。