Na2O-Al2O3-B2O3玻璃的热学性质和红外光谱

制备了Na2OAl2O3B2O3系统低熔点玻璃,确定了Na2OAl2O3B2O3系统玻璃成玻范围,研究了玻璃的转变温度(Tg)、热膨胀系数(α)和玻璃的红外光谱,表明这种玻璃的熔化温度低、转变温度也较低、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BO、AlO的特征吸收带,以及玻璃的Tg、α与玻璃组成的关系。     

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。     

Na2O-Al2O3-B2O3系统低熔点玻璃的热学性质研究

介绍了Na2O-Al2O3-B2O3系统玻璃的制备，确定了Na2O-Al2O3-B2O3系统玻璃的成玻范围，研究了玻璃的转变温度（Tg）、软化温度（Tf）和热膨胀系数（α），以及玻璃的Tg、Tf、α与玻璃组成的关系。     

含Bi2O3低熔点玻璃的制备及性能研究

采用熔融急冷法制备了含有Bi2O3的B2O3-SiO2系玻璃，确定了Bi2O3-B2O3-SiO2玻璃的成玻性能、转变温度（Tg）和热膨胀系数，通过XRD、DTA及热膨胀仪确定了该系统易熔封接玻璃的玻璃化范围，以及玻璃的转变温度和玻璃的热膨胀系数与玻璃组成的关系。     

R2O对低熔点硼硅酸盐玻璃性能的影响

R2O-A l2O3-B2O3-SiO2-TiO2-F玻璃系统中在碱金属氧化物R2O(Li2O、Na2O、K2O)总量不变的情况下,通过调节R2O的组成,分别研究了组成变化对玻璃热膨胀系数、化学稳定性和转变温度Tg、软化温度Tf的影响规律。研究表明,R2O组分的调节可以明显降低玻璃的热膨胀系数、酸性失重、转变温度Tg以及软化温度Tf,而对碱性失重影响不大。     

P2O5-V2O5-B2O3-ZnO系无铅低熔电子封接玻璃的性能

研究了P2O5-V2O5-B2O3-ZnO系无铅封接材料,考察了V2O5和B2O3含量对低熔玻璃软化温度、热膨胀系数及热稳定性的影响. 结果表明,玻璃的软化点随V2O5含量增加而降低,提高B2O3含量使软化温度先升高后降低,出现硼反常现象. 当V2O5和B2O3摩尔含量为15%和8%时,低熔玻璃的软化温度、热膨胀系数及热稳定性能满足低温封接要求,但化学稳定性较差,而添加少量Al2O3和Fe2O3能明显提高低熔玻璃的化学稳定性. 优化组成为26.0P2O5-17.3V2O5-7.7B2O3-45.0ZnO-2.0Al2O3-2.0Fe2O3的玻璃转变温度为340℃,热膨胀系数为7.5×10-6 ℃-1 (25~300℃),在90℃的去离子水中恒温10 h,失重为0.63 mg/cm2,化学稳定性与传统的含铅封接玻璃相当,综合性能基本满足无铅低熔玻璃的要求.     

n(B2O3)/n(SiO2)对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响

采用热膨胀仪、扫描电镜和红外光谱仪研究了硼硅酸盐玻璃的结构与性能随n(B2O3)/n(SiO2)和n(B2O3)/n(Na2O)的变化规律,深入探讨了结构对分相、热膨胀系数和膨胀软化温度的影响规律。结果表明:热膨胀系数取决于玻璃中[BO3]、[BO4]和[SiO4]的数量变化;玻璃的转变温度和软化温度主要由SiO2决定;[BO3]对玻璃的分相有着重要的影响;不论n(B2O3)/n(Na2O)比值多少,玻璃结构中均存在[BO3]和被破坏的[SiO4]。     

R2O3对SnO-ZnO-P2O5无铅玻璃性能的影响

以SnO-ZnO-P2O5(SZP)系统作为低温玻璃材料的研究对象,结合其形成区域,研究了R2O3(Al2O3、B2O3)对SZP玻璃化学稳定性、膨胀系数、转变温度和软化温度等性能的影响。     

SnO-ZnO-P2O5玻璃部分热性质的研究

SnO-ZnO-P2O5(SZP)三元系统玻璃是一种很好的封接材料,在低温(＜500℃)封接应用中有潜力替代PbO-ZnO-B2O3和PbO-ZnO-SiO2封接玻璃以克服铅对人体以及环境的危害.本研究找出了SZP三元系统的玻璃形成区,研究了玻璃的的转变温度与组成的关系.考虑到SZP系统玻璃的热稳定性及化学稳定性,向SZP系统中引入了SiO2组成,测试了其热膨胀系数(CTE)和转变温度Tg,并研究了组成与热膨胀系数的关系.     

P2O5对Bi2O3-B2O3-ZnO体系玻璃结构及热性能的影响

采用传统的熔融冷却的方法制备了(40-x)Bi2O3-30B2O3-30ZnO-xP2O5(0≤x≤15mo1％)体系玻璃.使用红外光谱、拉曼光谱、DSC和热膨胀仪研究了封接玻璃的结构和热性能.红外光谱及拉曼光谱结果表明,P2O5作为网络形成体,以[PO4]进入到玻璃的网络结构中,玻璃的网络结构性增强.玻璃结构中[BO3]三角体结构单元相对含量有增多趋势,[BO4]四面体、[BiO3]三角体、[BiO6]八面体结构单元相对含量减少.随着P2 O5含量的增加,玻璃化转变温度和玻璃的初始析晶温度升高;玻璃的密度减小.Bi2O3-B2O3-ZnO-P2O5体系封接玻璃热膨胀系数减小,从8.289×10-6℃-1减小到6.354×10-6℃-1.玻璃的软化点逐渐增大,从416℃升高到524℃.     

含ZnO/SnO_2的SiO_2-B_2O_3-Bi_3O_2封接玻璃性能的研究

用传统熔融冷却法制得SiO_2-B2O3-Bi3O_2系统玻璃,采用差热分析法研究了玻璃的结构和玻璃的特征温度Tg和Tf,测试了玻璃的密度、热膨胀系数、介电常数等性能。结果表明,在SiO_2-B_2O_3-Bi_3O_2系统玻璃中,当ZnO含量增加,ZnO/SnO_2质量比上升时,玻璃的热膨胀系数、密度和摩尔体积均呈下降趋势,玻璃的转化温度Tg和软化温度Tf变化不大,析晶温度Ts则有明显的上升。     

氧化物添加剂对P2O5-ZnO-B2O3系低熔点玻璃物化性能的影响

作为绿色环保材料,无铅低熔点玻璃已经在电子元器件的封装和涂层等领域得到了广泛应用。以P2O5-ZnO-B2O3体系为基础玻璃,通过外加法研究氧化物添加剂(Fe2O3、MnO2、CuO、CeO2和Y2O3)对玻璃密度(ρ)、热膨胀系数(α)、特征温度(Tg和Td)及化学稳定性的影响。实验结果表明:使用适量的添加剂可以增大玻璃密度;除Y2O3外,其它添加剂提高玻璃的热膨胀系数;MnO2、CuO和Y2O3显著降低玻璃的特征温度,但Fe2O3和CeO2的影响较小;加入适量添加剂能显著改善玻璃的化学稳定性,其中加Y2O3的耐酸性最好,加CeO2的耐碱性最好。     

BaO-Al2O3-B2O3-SiO2玻璃/SiO2高膨胀低温共烧陶瓷研究

用BaO-Al2O3-B2O3-SiO2玻璃与二氧化硅复合的方法制备了高膨胀系数低温共烧陶瓷。实验首先制备一组玻璃材料,通过热膨胀测试、DTA等方法研究了玻璃的热学性能,然后用玻璃与石英、方石英和鳞石英晶体按一定比例复合制得高膨胀低温共烧陶瓷。通过烧结试验、XRD等分析方法研究了复相陶瓷材料的烧结收缩性能、晶相组成、热膨胀系数和介电常数。结果表明:50%BaO-7.5%Al2O3-30%B2O3-12.5%SiO2玻璃具有较低的转变温度(520℃)。该玻璃与鳞石英晶体以1:1的比例复合,850℃/10min烧结可以获得热膨胀系数为12.18×10-6K-1、介电常数为5.37的低温共烧陶瓷。     

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。     

Al/Si比对SiO2-Al2O3-MgO系玻璃结构和性能的影响

SiO2-Al2O3-MgO系玻璃因具备强度大、弹性模量高等优异性能而用作高模量玻璃纤维的制备.采用熔融冷却法制备了不同Al/Si比的SiO2-Al2O3-MgO系基础玻璃,并研究了玻璃的结构和性能.红外光谱分析表明,玻璃网络结构由铝氧四面体[AlO4]和硅氧四面体[SiO4]相互连接而成.随着Al/Si比的增加,[AlO4]含量保持不变,[AlO6]含量逐渐增加.DSC分析表明,本系统玻璃的玻璃转变点Tg、成核温度Tx均随Al/Si比的增大而提高,玻璃的析晶倾向变强烈.热膨胀分析表明玻璃的热膨胀系数随Al/Si比的增大呈现先增大后减小的趋势.物理及机械性能测试结果如下:随Al/Si比的增大,密度、弹性模量均随之不断增大;而弯曲强度和维氏硬度则是持续降低.     

Effect of BaO substitution for CaO on the structural and thermal properties of SiO2–B2O3–Al2O3–CaO–Na2O–P2O5 bioactive glass system used for implant coating applications

The present study replaced 3.30 and 9.00 mol.% BaO for CaO in a SiO₂–B₂O₃–Al₂O₃–CaO–Na₂O–P₂O₅ bioactive glass system used for implant coating applications. Variations of the glass structure, thermal properties, cytotoxicity, and radiopacity of glasses were studied. As demonstrated by the results, upon adding barium oxide to the glass structure, the weight density increased significantly, while a slight decrease in oxygen density was determined. Introducing barium oxide into glass composition did not cause any considerable change in the spectra of FTIR and Raman. It was demonstrated that the amount of bridging oxygen in the glass structure remained quite unaffected. The hot stage microscopy evaluations revealed further shrinkage of barium-containing frits due to lower viscosity and hence, higher viscous flow of these glasses. By substituting barium oxide for calcium oxide and increasing its concentration, the glass transition temperature (T_g) and the dilatometric softening temperature (T_d) decreased, while the thermal expansion coefficient increased. Moreover, upon substituting 9 mol.% barium oxide for calcium oxide, a 30 °C reduction in maximum sintering temperature (T_ms) of the glass was obtained, whereas the shrinkage rate was increased 1.7 times. It was indicated that the sintering process of barium-incorporated glasses would easily proceed without any phase crystallization. The barium-incorporated glasses exhibited more radiopacity. Additionally, no cytotoxic effect was caused by the substitution, and the Ba-containing glasses could be used for biomedical applications and implant coating as well.