添加Li2O对ZnO-BaO-B2O3-SiO2系统玻璃结构与性能的研究

采用熔融冷却法制备了添加Li_2O的ZnO-BaO-B_2O_3-SiO_2体系玻璃。采用FT-IR、DTA对添加了Li_2O的ZnO-BaO-B_2O_3-SiO_2系统玻璃的结构和析晶性能进行了研究,并测试了玻璃的转变温度和热膨胀系数、显微硬度和化学稳定性等性能。结果表明,少量的Li_2O对该系统玻璃结构和析晶性能没有显著影响;当Li_2O质量分数为1.5%,玻璃的均化程度高、玻璃性能好、化学稳定性达到最好。随着Li_2O含量的增加,热膨胀系数呈先减小后增大的趋势,在Li_2O质量分数为1.0%时出现最小值。     

LiH—LiF—P2O5系统离子导电玻璃的结构研究

在N_2气氛保护下,制备出LiH-LiF-P_2O_5系统离子导电玻璃,并得出玻璃形成区。利用红外光谱、Raman光谱和X射线衍射径向分布函数法等现代测试方法分析了该系统玻璃的结构和配位态,指出P~(5+)离子的配位数为4,Li~+离子的配位数为4,确定[PO_4],[PO_3F]和[LiF_4]等四面体为网络基本结构单元,同时给出了本系统玻璃的无规网络结构模型。     

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。     

CaO—MgO—Al2O3—SiO2—P2O5—F系统玻璃的结构,分相和晶化

本文应用IR光谱、Raman光谱、TEM、DTA、XRD和EDAX等技术,系统研究了P_2O_5对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-P_2O_5-F系统玻璃的结构、分相和晶化的影响,并对它们之间的关系作了详细阐述。实验表明,该系统中的玻璃具有二相分离结构,液滴相富含P~(5+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)等离子,基底相富含Si~(4+)、Al~(3+)等离子,引入不同量的P_2O_5,玻璃分相的程度也不同,这对玻璃结构的聚合程度以及玻璃的晶化有显著影响。     

K2O含量对B2O3-Al2O3-Na2O玻璃结构及物理性能的影响

选取B_2O_3-Al_2O_3-Na_2O三元玻璃系统,研究改变玻璃系统中K_2O的含量对硼酸盐低熔点封接玻璃性能的影响。通过XRD、DTA等手段对玻璃样品的膨胀系数、转变温度、软化温度、电阻率、介电常数等性能进行了测试。结果表明:在B_2O_3-Al_2O_3-Na_2O三元玻璃系统中,随着K_2O含量的增加,硼酸盐玻璃的膨胀系数呈先下降后上升的趋势,在K_2O含量位于5 mol%左右时,硼酸盐玻璃的膨胀系数小幅下降,这是硼反常现象的体现。K_2O含量在7～8 mol%左右时,膨胀系数出现最低值。玻璃的体积电阻率和介电常数的变化也存在着硼反常现象,随着K_2O含量的增加,均呈现先下降再上升后又下降的趋势。玻璃的转变温度T_g和软化温度T_f的变化趋势基本一致,均呈现先下降后上升再下降的趋势。     

P2O5—SiO2系统凝胶玻璃的研究

本文研究了高P_2O_5(至60mol%)的P_2O_5-SiO_2二元系统溶胶-凝胶法的合成工艺,并进一步摸索了其玻璃化的工艺条件及其结晶特性,制得了透明均匀的凝胶玻璃.     

P_2O_5-BaO-Nb_2O_5-Al_2O_3系统玻璃形成和性能

研究了P_2O_5-BaO-Nb_2O_5-Al_2O_3系统玻璃的形成,给出了玻璃形成范围图。P_2O_5为20mol％仍可形成玻璃。 研究了该系统玻璃的折射率、色散、转变温度、软化温度,线膨胀系数、热光常数及可见光区光透过和组成之间的关系。 应用原子共价半径-电荷数和键参数、电负性差-共价半径比以及单键强度讨论了Nb_2O_5在玻璃形成中的作用,并与姜中宏给出的玻璃形成系统图做了比较,认为Nb_2O_5是中间体。 讨论了该系统玻璃中铌的价态和着色。Nb~(5 )无色,Nb~(3 )使该系统玻璃着蓝色。基础玻璃较强的酸性和还原条件是Nb~(3 )存在的关键条件。     

(Na2O+K2O)对Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/Al2O3材料性能的影响

实验以Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃和Al_2O_3粉料为原料,设计玻璃中(Na_2O+K_2O)含量分别为0、2%、4%、8%的优化玻璃组成,800～950℃低温烧结得到LTCC材料。研究结果表明:随着(Na_2O+K_2O)含量升高,Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O系玻璃/Al_2O_3烧结体的体积密度与介电常数逐渐增加,烧结体气孔率随之减小,介电损耗出现先减小后增加的趋势。添加2%(Na_2O+K_2O)的Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/Al_2O_3材料,在875℃烧结试样显示出优异性能。     

防紫外红外线系列滤光玻璃的研制

本文介绍了防紫外线、红外线系列滤光玻璃的研制结果。穆斯堡尔谱研究表明,在含Fe_2O_3的Na_2O-ZnO-Al_2O_3-SiO_2系统玻璃中,在中性气氛条件下,Fe~(2+)离子主要为六配位状态,Fe~(3+)离子则同时存在四配位和六配位两种状态;在还原条件下,玻璃中同时存在[F4~(2+)O4]、[Fe~(2+)O_6]、[Fe~(3+)O_4]、[Fe~(3+)O_6]四种配位状态。实验表明,氧化铁是防紫外线红外线玻璃的理想着色剂,氧化钴、氧化镍是理想的补色剂。     

铝硼酸盐玻璃中铬的研究

本文运用玻璃中铬的顺磁共振与吸收光谱研究了R_2O-Al_2O_3-B_2O_3玻璃中R_2O的种类和含量对铬的价态及玻璃结构的影响。发现随着R_2O含量的增加铬由Cr~(3+)经Cr~(5+)向Cr~(6+)转化,并在一定的玻璃成分范围内可同时存在Cr~(3+)、Cr~(5+)和Cr~(6+)三种价态。由Cr~(3+)的顺磁信号及光谱参数随R_2O含量的变化很小,可以推断Cr~(3+)并非均匀地分布于整个玻璃体内,而是基本上集中在铝氧四面体的周围。     

K2O对Na2O-Al2O3-B2O3玻璃性质的影响

制备了添加K2O的Na2O—Al2O3-B2O3系统低熔点玻璃,研究了玻璃的转变温度（Tg）、热膨胀系数（仅）和玻璃的红外光谱,表明随着K20含量的增加Na2O—AlO3-B2O3玻璃熔化温度、转变温度也降低,添加K20玻璃的热膨胀系数较大,在近红外区有一水分的吸收带,在中红外区有B—O、A1-O的特征吸收带,玻璃的Tg、仅与玻璃中K2O含量的关系,混合碱效应对玻璃的性能的影响。     

Al2O3对P2O5-B2O3-Bi2O3体系低熔点玻璃结构和性能的影响

以P2O5-B2O3-Bi2O3系统为基础玻璃组成,采用熔融法制备了无铅低熔点玻璃.主要研究了Al2O3含量对玻璃结构和物理化学性能的影响.结果 表明,随着Al2O3含量从1 mol％增加至5 mol％,Al2O3在玻璃中的存在形式从[AlO4]四面体转变为[AlO6]八面体,从参与网络形成到破坏网络结构;玻璃的热膨胀...     

MnO/MnO2对磷酸盐低熔玻璃性能的影响

;制备了含锰ZnO-Sb2O3-P2O5系统无铅低熔玻璃,其组成的配比(摩尔分数)为40.7%P2O5·36%ZNO-10%Sb2O3·2%Li2O·4%Na2O·3.3?O·4?O.借助红外光谱及差热分析考察了0～8%(摩尔分数)MaO及MaO2替代ZnO后对玻璃耐水性和低熔性的影响,借助紫外-可见光谱分析了锰离子在玻璃中的价态.结果表明:MaO/MnO2的引入改善了玻璃的耐水性,且以MaO2的作用更为显著;此外,锰的引入未明显提高玻璃的转变温度和软化温度,对密度及膨胀系数的影响也很小.玻璃中锰离子的价态主要与其在原料中的价态一致,同时存在有少量的Mn3 .在制备磷酸盐低熔玻璃时,MnO2是非常具有实用价值的一种组分.     

P2O5含量对Al2O3-SiO2-P2O5系统玻璃结构和析晶性能的影响

采用高温熔融冷淬法制备Al2O3-SiO2-P2O(5ASP)系统玻璃,用原位晶化法获得了磷酸盐微晶玻璃;用IR、DSC、XRD、SEM等测试方法表征了玻璃结构及析晶性能,讨论了P2O5含量对ASP玻璃结构和析晶性能的影响。结果表明:P2O5含量在35～50%能形成稳定的ASP玻璃。在磷含量较低时,玻璃结构中的P5 主要以不含P=O双键的[PO4]四面体形式存在,P2O5含量较高时,结构中的P-O-键削弱,P=O双键加强,P5 部分以含P=O双键的[PO4]四面体形式存在。随着P2O5含量的增加,玻璃稳定性变差,析晶趋势增强;晶化后的玻璃以AlPO4为主晶相,同时含有少量的Al(PO)3晶相,当晶化温度由650℃升高到800℃时,晶相含量增加并出现YPO4晶相。     

Li2O—Na2O—K2O—CaO—MgO—A12O3—SiO2系统乳浊釉的乳浊机理研究

本文对Li2O—Na2O—K2O—CaO—MgO—A12O3-SiO2系统乳浊釉的乳浊机理进行了研究。借助于XRD分析，发现该系统乳浊釉为熔析乳浊釉，主要乳浊相是α—CaSiO3，晶相和CaSiO3晶相。     

组成对MgO-Al2O3-SiO2系统分相析晶的影响

对MgO-Al2O3-SiO2系统的分相与析晶进行了探讨,通过对不同组成点在热处理各阶段的试样进行XRD、TEM及DTA分析,研究了玻璃组成对玻璃的分相和析晶的影响.结果表明:当组成中MgO/Al2O3越大且同时SiO2含量越高,越利于该系统产生分相.当MgO/Al2O3大于3且SiO2含量大于68mol％时,水淬试样产生分相.SiO2含量较高时,分相液滴很容易聚集在一起,形成连通的蠕虫状分相粒子.随着SiO2含量的降低,玻璃的析晶放热峰温度逐渐降低,而且析晶放热峰变得尖锐,玻璃析晶趋势增强.当SiO2含量越低且MgO/Al2O3越大时,越利于该系统析晶.     

P2O5—Li2O—BaO系统玻璃结构的X射线衍射研究

用径向分布函数(RDF)法研究了在P_2O_5-Li_2O二元系统玻璃中引入Ba~(2+)离子取代Li~+离子对玻璃结构的影响。RDF曲线可以提供关于Ba~(2+)离子分布的重要信息。同时,也可以判断含钡锂磷酸盐玻璃的主要结构是以〔PO_4〕四面体为单元的链状网络结构。RDF曲线上的1.54-1.56A的峰,归属为〔PO_4〕四面体中P-O最近邻距离(统计平均值)的贡献;而4.00-4.15A和7.15-7.45A的特征峰,归属为Ba-Ba近邻距离的贡献。玻璃中Ba~+离子的存在,使连结非桥氧的方向键有所加强,将影响磷酸盐链之间离子键的强度,从而导致玻璃的一些物理性质变化。     

防止浮法玻璃发霉的研究

本文将Al_2O_3由原来的1.30wt％增加到1.8wt％,用1.Owt%的K_2O取代Na_2O,添加0.3wt％的Li_2O和0.3wt％的P_2O_5。抗水化学稳定性分析、抗水失重分析和ESCA分析证明增加Al_2O_3和利用K_2O取代Na_2O及添加Li_2O和P_2O_5,提高了玻璃的化学稳定性。     

V2O5-TeO2-P2O5-Fe2O3系无铅低熔点封接玻璃性能研究

研究确定了V2 O5-TeO2-P2O5玻璃的形成范围,系统地探讨了P2O5/TeO2比及V2 O5对玻璃热膨胀系数、特征温度和耐水稳定性的影响规律,结果表明所涉及玻璃组成的耐水性低.对P2O5/TeO2/V2O5比为17.1/20.9/62,外掺Fe2O3玻璃的研究表明,Fe2O3掺入(0mol％～16mo1％),水侵蚀后质量损失由20.05％降低到1.73％,显著提高玻璃耐水稳定性,热膨胀系数由11.5×10-6/℃降低到8.9×10-6/℃,特征温度提高,其中转变温度Tg从267℃升高到310℃,膨胀软化温度Td从284℃升高到330℃.SEM分析发现,掺入Fe2O3玻璃的表面形成明显的未被侵蚀的网状结构,玻璃表面的Hench侵蚀机理由V类转变为Ⅱ类侵蚀机理.     

B2O3含量对SiO2-Al2O3-B2O3-RO体系玻璃的性能和微观结构的影响

针对B2O3含量的变化对SiO2-Al2O3-B2O3-RO体系玻璃的介电性能、失透温度和微观结构的影响进行研究分析.研究发现:随着B2O3含量的提高,玻璃的介电常数和介电损耗逐步下降,玻璃的失透温度范围变的更大.而且,B2O3含量升高后玻璃更易于失透,导致玻璃失透的主要原因是玻璃分相;FTIR光谱分析显示,随着B2O3含量的升高,B2O3在玻璃中存在的结构发生了转变,[BO3]逐步向[BO4]进行转变.