玻璃黏度理论模型的研究进展(续)

2.3 黏度-组成模型 玻璃产业界一直期望根据组成便捷地得出黏度,因此,黏度与组成关系研究备受关注[30].黏度-组成的关联是通过结构体现.Le Losq等[31]提出具有1 3 个可调参数的模型.模型将Qn 单元含量与Tg ,熔体构型熵S conf (Tg )联系起来,最后推及到黏度η.该方法尝试将熔体组成、构型熵、热容和黏度联系起来,提供了一种简单的方法来表征由组成变化引起的熔体结构变化、以及如何影响玻璃熔体的热力学和流变性质.但更多的组成-黏度研究是基于大量数据,然后在参数和组成之间建立数学模型.     

高强玻璃纤维直径及其分布对纤维力学性能的影响

分析了高强(HS2)玻璃纤维原丝和无捻粗纱的直径分布,评价纤维直径均值与分布参数等对HS2玻璃纤维力学性能影响.研究表明:直径在11?m以上时,纤维束及浸胶纱拉伸强度随直径增大而降低.单纤维直径为11～13?m的复合材料单向板拉伸强度受直径影响不大,剪切强度随直径增大而降低.宽分布高离散(Cv)直径分布形态对纤维力学性...     

微孔玻璃纤维的研制

采用酸浸析法,研制出平均孔径（直径）小于2nm的微孔玻璃纤维。研究了原始玻璃组分、分相处理条件等工艺参数对微孔玻璃纤维平均孔径、比表面积的影响。实验结果表明,随着原始玻璃组分中酸可溶物含量的增加,酸沥后多孔体积和比表面积增大,同样,提高分相处理温度和时间也能够提高微孔玻璃的空隙率。还研制出中空硼硅酸盐等玻璃纤维,并采用酸浸析法制备了中空微孔玻璃纤维,与微孔玻璃纤维相比,中空微孔玻璃纤维具有更高的比表面积和孔隙体积。     

采用不同基材制备的高硅氧棉毡绝热性能研究

采用不同品种的玻璃纤维原棉,经过酸处理所制备的高硅氧棉毡,对其导热系数进行分析对比后,得出当毡材结构相同的情况下,纤维本身含有的气孔率越高,且气孔尺寸越小,所制备的纤维毡的绝热性能越好的结论。     

矿物原料对SiO_2-Al_2O_3-MgO玻璃熔制的影响研究

目前SiO_2-Al_2O_3-MgO系统的S级高强玻璃纤维生产主要以石英砂、氧化铝、重质氧化镁等化工级原料分别引入玻璃组分中的各氧化物实现。这些化工原料纯度高,有助于提高产品成分和性能的稳定性,但这些原料在熔制过程中需要更高的熔制温度,具有能耗大、玻璃液的澄清及均化困难等缺点。为改善SiO_2-Al_2O_3-MgO系统S级高强玻璃的熔制工艺性能,开展了在玻璃原料中引入高岭土、滑石粉的熔制实验,研究矿物原料对高强玻璃熔制的影响规律。通过DSC分析了玻璃的特征温度点,利用XRD表征了熔制过程中配合料的物相变化情况,并在快速升温炉中进行了配合料的熔制实验观测,同时进行了新生态玻璃纤维的强度测试。研究表明:采用矿物原料能显著降低配合料的熔制温度,降低熔制能耗,改善特种玻璃熔制的工艺性能,形成玻璃的温度降低50℃以上;同时也发现矿物原料中的Fe~(2+)含量较大,增加了玻璃液的温度梯度,玻璃液表面温度低,不利于玻璃液的澄清,因此需要采取措施降低矿物原料中Fe~(2+)的含量,以改善玻璃液的澄清效果,避免玻璃纤维的性能受到影响。     

酸沥滤钠硅酸盐玻璃制造高硅氧玻璃纤维性能的研究

以纯碱和石英砂为主要原料制备钠硅酸盐原始玻璃纤维，经酸沥滤、水洗、烘干、烧结等工艺处理后，得到SiO2含量达96％以上的高硅氧玻璃纤维。本文研究了钠硅酸盐原始玻璃纤维的玻璃组分、不同浓度的酸沥滤玻璃纤维的离子交换反应进程，酸沥滤、水洗和烧结等工艺条件对纤维性能的影响。研究结果表明，原始玻璃组分中，随着钠含量的增加，原始玻璃纤维化学稳定性迅速降低，制造的高硅氧纤维强度下降，原始组分中引入少量氧化铝有利于提高高硅氧玻璃纤维的强度。提高酸溶液温度，能够加快酸沥滤反应速度，缩短反应时间。酸沥滤及水洗烘干后，高硅氧纤维呈封闭的多孔结构，在高温下开始收缩，高温收缩量较低，纤维的强度随着热处理温度的提高而提高，但1100℃高温强度低于无碱和硼硅酸盐玻璃制造的高硅氧玻璃纤维。     

SiO2-A12O3-MgO玻璃纤维结构与性能-MgO/(Li2O+B2O3)的影响

以不同含量的氧化锂、氧化硼、氧化镁成分的SiO_2-A1_2O_3-MgO高强(HS)玻璃为研究对象,测试了HS玻璃纤维密度、纤维新生态强度和模量,以及浸胶纱的拉伸强度和模量。采用高温粘度旋转仪、梯度炉以及红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)等方法,研究了玻璃中不同比例的MgO/(Li_2O+B2O3)对高强玻璃结构和性能的影响。玻璃成分中SiO_2和Al_2O_3含量相近,增大Li_2O和B2O3含量替代MgO含量可以使玻璃的低温粘度和液相温度均降低,而增加MgO含量则提高了离子堆积密度和玻璃纤维的模量。红外光谱及核磁共振分析表明,HS高强玻璃的结构主要由硅氧四面体[SiO_4]和铝氧四面体[AlO_4]构成。在玻璃结构中,增加Li_2O和B2O3含量可提供的游离氧可使更多的Al~(3+)形成[AlO_4]而进入玻璃网络。相应地,增加MgO含量,提高MgO/(Li_2O+B_2O_3)比例,增加了网络断键和无序度,但增大了断网间的集合程度,有利于玻璃模量的提升。研究表明提高玻璃中SiO_2含量或在玻璃中加入Li_2O,有利于SiO_2-A12O3-MgO系统玻璃纤维强度的提升。     

统计工具在高性能玻璃纤维产品质量控制中的应用

以复合材料用高性能玻璃纤维产品为例,针对不同生产过程中出现的不同问题,借助统计分析软件,采用检查表、柏拉图、控制图、正态分布、直方图、不合格品数控制图等方法,找出解决问题的关注焦点或研究方向.最终得出结论:统计工具的使用,有助于提高产品质量稳定性、提高工作效率、提升对数据的理解能力,且是企业实现科学管理及监督的一种重要手段.     

玻璃膜用于气体分离的研究

本文介绍了分离气体的玻璃膜的制备工艺和特性，采用二种工艺制备了玻璃分离膜；多孔玻璃毛细管膜和沸石一多孔玻璃（陶瓷）复合膜。初步探讨了孔径分布，气体温度，后处理等对多孔玻璃膜和复合膜气体透过率和气体分离率的影响，结果表明，所制备的多孔玻璃膜的孔径在２ｎｍ以下时，分离膜具有较高的分离能力，复合膜可通过ＳｉＣＬ４再涂膜处理提高其气体分离率。     

高性能玻璃纤维研究

结合近年来高强玻璃纤维研究,介绍了国内外高性能玻璃纤维的力学性能研究方法及数据,论述了高性能玻璃纤维在高温、化学腐蚀等条件下的力学性能优势,对比分析了高性能玻璃纤维增强复合材料的机械性能。作为复合材料的增强基材,高性能玻璃纤维能够更好地满足复合材料工艺及功能的要求。