硅酸盐玻璃的风化

综述影响浮法玻璃、压延玻璃、光学玻璃、晶质玻璃和器皿玻璃的耐风化性因素，风化产物的形貌和风化过程。导出了玻璃表面风化析碱量和环境条件如温度、湿度和时间的关系：玻璃样品的析碱量随风化温度、湿度和时间而增加。风化产物的形貌和成分用SEM，WDS，EPMA和XPS来检测。结果表明：钠钙硅酸盐玻璃风化表面产物主要为钠和钙的碳酸盐。如玻璃发生分相，玻璃的耐风化性不仅与玻璃成分有关，还与分相形貌有关。富硅滴状结构易风化，风化程度随富硅相液滴的数量而增加。在相同条件下，富硅相的连通结构降低玻璃的风化程度。还阐述了玻璃风化机理及如何防止风化的方法，并对改善玻璃耐风化性指出了研究方向。     

Na2O-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2-TiO2体系分相过程中两相组成的变化

研究了Na2O-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2-TiO2体系分相过程中两相组成的变化。采用扫描电镜测试、能谱分析和X射线衍射等手段对在不同温度下热处理的试样进行测试。实验结果表明,试样发生相分离后,分离成富碱硼相和富硅相,两相的化学组成随分相温度呈现一定的变化。当热处理温度从700℃升高至850℃时,富碱硼相量增加,玻璃分相程度增大。分相温度较低时,富碱硼相中的网调整氧化物只有氧化钙,而网调整氧化物氧化钠集结在富硅相中。随分相温度的升高,氧化钙仍保持在富碱硼相中,而氧化钠则由在富硅相中集聚逐步转移至在富碱硼相中。在分相过程中二氧化钛在分相界面处集聚并析出。     

P_2O_5影响Na_2O-B_2O_3-SiO_2系玻璃结构与性质的特殊性

本文通过不混溶温度的确定,分相玻璃沥滤速率的测定以及NMR定量分析,研究了P_2O_6对Na_2O-B_2O_3-SiO_2系统玻璃结构和沥滤性质的影响。结果表明,P_2O_5在很大程度上促进钠硼硅分相玻璃的沥滤并非压抑“硼反常”所致,而是由以下三种因素综合作用的结果:(1)P_2O_5促进了钠硼硅玻璃的分相,使连通富硅相骨架尺寸增大;(2)P_2O_5的加入使富硅相骨架间隙中沉积的SiO_2量减少,减小了可溶相扩散阻力;(3)P_2O_5也使可溶相的溶解速率加快。     

钠硼硅玻璃分相的研究

应用扫描电镜、红外光谱等方法研究了钠硼硅玻璃分相过程中玻璃结构的变化.结果表明分相过程中,非桥氧含量增加,同时四配位硼含量降低.由于硅一般以四配位存在,所以当四配位硼含量降低时,硅氧网络和硼氧网络结构差异越来越大,最终导致分相.     

水淬渣的胶凝活性及其形成机理

采用重新熔融水淬的方法制备不同水淬矿渣样品,综合进行净浆强度实验和碱溶出实验研究,借助XRD,DTA, TEM, SEM和EDX等分析手段,研究了矿渣形成过程、形成结构和胶凝性能之间的关系,并在此基础上探讨了矿渣潜在胶凝活性的形成机理. 研究表明,在合适的排渣温度和冷却速度条件下,水淬渣能够形成分相结构,对水淬渣胶凝活性产生重要影响. 分相矿渣具有富钙相和富硅相,富钙相的迅速溶解和富硅相的缓慢溶解是水淬渣水化过程中产生足够早期强度和发挥稳定后期强度的主要原因. 由于玻璃分相的影响,排渣过程存在最佳工艺条件,即最佳的排渣过程能使水淬渣形成玻璃分相结构,从而具有最好的活性.     

Al2O3对硼硅酸盐玻璃热膨胀和分相的影响

通过红外光谱分析了Al2O3取代SiO2后硼硅酸盐玻璃结构的变化,测试了玻璃的热膨胀系数和膨胀软化温度,通过扫描电子显微镜分析硼硅酸盐玻璃的分相,并结合X射线能谱分析了富硅相的组成.结果表明:硼硅酸盐玻璃中引入Al2O3后,随着Al2O3取代量的增加,玻璃结构中[BO3]增多,[BO4]减少;玻璃的热膨胀系数增大,转变温度和软化温度提高;硼硅酸盐玻璃中引入Al2O3后对玻璃的分相没有明显的改善作用.     

玻璃分相的研究和应用

《玻璃分相》一书总结了20余年玻璃的介稳不混溶理论,汇编了氧化物玻璃系统重要的不混溶相图和系线,并根据分相玻璃结构组成和性质的关系,综述了晚近十余年玻璃分相研究在光色玻璃、铁磁玻璃、光导纤维、多孔玻璃、磁光玻璃、高硅氧玻璃、封接玻璃和着色玻璃等方面的实际应用。     

ZnO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃的分相和析晶关系的研究

透射电镜、差热分析以及X射线衍射分析的研究结果表明,ZnO-Al_2O_3-SiO_2(ZAS)玻璃具有较强的分相倾向。当原始玻璃的分相程度较低时,在晶化时析出的亚稳初晶相为β石英固溶体;若分相程度较完善,则析出的初晶相为β石英固溶体和β硅锌矿固溶体。同时从实验结果得出:分相不仅会改变初晶相类型,而且会加速ZAS玻璃的析晶。     

粉煤灰微晶玻璃的晶化机理研究

以粉煤灰为主要原料制得微晶玻璃,通过XRD、SEM和EDAX等测试方法,研究了粉煤灰微晶玻璃的晶化机理.研究结果表明:粉煤灰玻璃在热处理的过程中,首先发生分相,形成富硅相和富钙相,进而形成以透辉石(CaO·MgO·2SiO2)和钙黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2)为主晶相的微晶玻璃.     

组成及工艺条件对分相/析晶乳浊釉乳浊行为的影响

以天然矿物原料为主要原料,通过合理的组成设计和工艺控制,使R2O-RO-Al2O3-SiO2-P2O5系釉在高温下发生分相和析晶,得到分相/析晶乳浊釉。XRD、SEM、EDS等测试技术研究表明:在高骨粉区域以分相乳浊为主,其连续相为富铝、硅贫磷的硅酸盐玻璃,分散相是富磷、锌、镁贫铝、硅的磷硅酸盐玻璃,分散相粒子粒度约为0.3～0.8μm,且分布均匀,釉面白度80%、光泽度101%;在骨粉和滑石均较高的区域,得到分相和析晶共存的乳浊釉,析出的晶体以原顽火辉石为主,釉面白度85%、光泽度98%。     

玻璃分相

长期以来,人们都认为玻璃是均匀的单相物质。虽然早在二、三十年代就已利用钠硼硅酸盐玻璃的分相来制造高硅氧玻璃,但玻璃分相理论的形成还只是近三十年来的事。着分析技术的发展,超高压透射电镜和X射线小角衍射等方法对玻璃结构的研究,积累了愈来愈多的关于玻璃内部不均匀性的资料。目前已发现在许多玻璃系统中都存在相     

玻璃中离子注入研究的现状与发展趋势

早期的论文报道了离子注入对机械性能的改性是由于离子碰撞和辐照损伤的结果，近期工作指出注入离子与玻璃基片相互作用，造成结构变化，化合物形成，分相，纳米粒子的聚集，所以离子注入影响玻璃的风化，化学稳定性，非线性光学，电导率和晶体，离子注入引起玻璃性能改变，取决于玻璃成分，注入离子种类，注入参数（能量和剂量）以及热处理制度，离子注入已应用于改善玻璃显微硬度，风化能力，耐水性和晶体形貌，在不影响玻璃其他性能条件下，用离子注入可以提高磷酸盐光学玻璃的化学稳定性，降低电极玻璃电阻率，金属离子注入玻璃导致玻璃基片表面纳米簇的形成，这些纳米粒子呈现的等离子体激元震荡导致玻璃的非线性光学性质增强，因此离子注入的玻璃可以应用于全光学开关器件，本文还指出了离子注入今后研究的方向和应用前景。     

Na2O-B2O3-SiO2-TiO2玻璃分相与析晶的研究

熔融分相法是制备负载型纳米TiO2光催化材料的新方法。该方法是以Na2O-B2O3-SiO2-TiO2系为研究对象,通过制备不同组成的样品,并进行X射线分析及显微分析,进一步研究了熔融分相法中玻璃分相与TiO2析晶的关系。结果表明:组成在玻璃分相区域的样品,有玻璃分相现象产生,TiO2晶体能够析出,而在未分相区域的组成,样品中没有产生玻璃分相,TiO2晶体不能析出;玻璃分相的结构影响了TiO2晶体的生长,相同热处理条件下,组成中硅含量越少,其玻璃分相程度越大,TiO2析晶越容易,TiO2的析晶尺寸越大。     

K2O—CaO—Al2O3—SiO2系统玻璃的分相

本文研究了Ｋ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２玻璃的分相行为，从中发现该系统在液相线下的亚稳不混溶区能一直扩展到含ＳｉＯ２量为５３－６０ｍｏｌ％的截面，Ｋ２Ｏ的引入能使该系统的不混溶温度升高，其分相的结构形貌的液滴状，滴状相是富硅相，含有ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３和Ｋ２Ｏ，其尺寸大小服从对数正态分布。     

玻璃分相的研究和应用(续)

6.多孔玻璃 生产优质多孔玻璃必须满足以下要求:(1)两相交织分布,分相为交连结构;(2)富硅相含SiO_2叠量高;(3)第二相溶于酸;(4)沥滤后玻璃主体和沥滤层面界的应力不能超过玻璃的机械强度。 图12表示最近发展的Na_2O-B_2O_3-SiO_2系统的等温不混溶区和系线。表2为玻璃的     

问：请谈谈硼硅酸盐玻璃的分相问题。

问：请谈谈硼硅酸盐玻璃的分相问题。答：玻璃在冷却过程中或一定热处理条件下，由于不混溶性，引起玻璃分离成化学组成不同的两个或两个以上的相称为分相。下面扼要探讨一些商用硼硅酸盐玻璃的分相问题。一系列商用技术玻璃，如派来克斯，耶拿２０，安瓶玻璃，高硅氧玻璃...     

K—Mg—Al—Si—O—F玻璃析晶机制的研究

研究了Ｋ－Ｍｇ－Ａｌ－Ｓｉ－Ｏ－Ｆ系玻璃中组分Ｆ的引入方式对玻璃析昌机制的影响。以ＭｇＦ２方式引入Ｆ的玻璃发生分相,随后整体析出ＭｇＦ２,云母晶体以先析ＭｇＦ２作为异相质点成核长大,形成可发削的氟金云母微晶玻璃;而以ＫＦ方式引入Ｆ的玻璃在热处理过程中并不发生分相,结果保在其表面形成粗大枝晶状硅镁石。玻璃中Ｆ的引入方式不同导致了基础玻璃结构上的差异,从而导致了截然不同的两种析晶机制－－体积析晶和表面     

Sm3+掺杂碱锌硼硅酸盐玻璃析晶过程的微观结构研究

采用HTEM,NMR以及红外光谱技术,研究适宜半导体微晶掺杂的Sm3 掺杂碱硼硅酸盐基础玻璃在热处理过程中,玻璃结构的变化特点.研究结果表明,含Sm3 基础玻璃失透的主要原因在于在热作用下玻璃中[SiO4]4-以及[BO4]4-四面体结构首先分解形成了富硅相以及富硼相,稀土Sm3 则富集到富硼相中,并进一步析出了硼酸钐晶体;通过优化玻璃的组成能够改进基础玻璃的热稳定性.     

0.20 R2O-0.45 CaO-0.35 ZnO-Al2O3-SiO2系统的相变

通过大量的配方实验,利用ＯＭ,ＴＥＭ和ＸＲＤ分析,研究了０.20R2O-0.45CaO-0.35ZnO-Al2O3-SiO2系统的分相与析晶,研究结果表明,在Ａl2O3含量高于0.30-0.45mole的区域可以获得乳浊程度和光泽度各异的析晶乳浊釉,在低铝区可获得分相乳浊和分相玻璃,且乳浊程度随Ａl2O3含量的降低,ＳiO2含量的提高而提高,用Ｎa2Ｏ取代Ｋ２Ｏ不利于系统的分相,试样中析出的晶体主要为硅锌矿,锌黄长石,白榴石笔锌铝尖晶石,当Ｒ２O全部由Ｋ２Ｏ引入且Ａl2O3含量较低时,主要为硅锌矿,白榴石和锌黄长石,Ａl2O3含量较高时则主要为白榴石,锌黄长石和锌铝尖晶石,用Na2O等摩尔取代Ｋ２O炒利于白榴石和硅 矿的析晶,而有利于锌黄长石的析晶,锌黄长石的析晶主要受组成的影响,对析晶保温度不敏感,通过设计合理的配方,采用适当的烧成温芳制度,可以获得结晶良好的析晶乳浊釉,分相乳浊釉,分相玻璃,硅锌矿或锌黄长石分相结晶釉或微晶玻璃。     

0.20R_2O-0.45CaO-0.35ZnO-Al_2O_3-SiO_2系统的相变

通过大量的配方实验 ,利用OM、TEM和XRD分析 ,研究了 0 .2 0R2 O - 0 .4 5CaO - 0 .35ZnO-Al2 O3-SiO2 系统的分相与析晶。研究结果表明 ,在Al2 O3含量高于 0 .30～ 0 .4 5mole的区域可以获得乳浊程度和光泽度各异的析晶乳浊釉 ,在低铝区可获得分相乳浊釉和分相玻璃 ,且乳浊程度随Al2 O3含量的降低、SiO2 含量的提高而提高。用Na2 O取代K2 O不利于系统的分相。试样中析出的晶体主要为硅锌矿、锌黄长石、白榴石和锌铝尖晶石。当R2 O全部由K2 O引入且Al2 O3含量较低时 ,主要为硅锌矿、白榴石和锌黄长石 ,Al2 O3 含量较高时则主要为白榴石、锌黄长石和锌铝尖晶石 ;用Na2 O等摩尔取代K2 O不利于白榴石和硅锌矿的析晶 ,而有利于锌黄长石的析晶 ;锌黄长石的析晶主要受组成的影响 ,对析晶保温温度不敏感。通过设计合理的配方、采用适当的烧成温度制度 ,可以获得结晶良好的析晶乳浊釉、分相乳浊釉、分相玻璃、硅锌矿或锌黄长石分相结晶釉或微晶玻璃。