离子交换法制备显示器件用化学钢化玻璃基板

采用离子交换法对显示器件用超薄钠钙玻璃、铝硅玻璃、硼硅玻璃基板作了化学钢化增强处理,用原子力显微镜分析了玻璃化学钢化前后的表面粗糙度变化,研究了玻璃经化学钢化处理后的翘曲度变化,用钢化玻璃全自动表面应力仪分析了3种不同类型的玻璃基板经化学钢化不同时间后的表面应力和应力深度的变化,并对3种不同玻璃化学钢化性能差异的原因进行了探讨.结果表明,3种化学钢化玻璃的表面粗糙度均提高,钠钙玻璃经化学钢化处理后翘曲度会提高,而铝硅玻璃和硼硅玻璃经化学钢化处理后翘曲度不变,铝硅玻璃最容易化学钢化.     

基于铝锆鞣制废弃物制备Al_2O_3-ZrO_2/MMT纳米复合材料及其应用研究

基于制革过程中铝锆鞣制废弃物制备铝锆双氧化物(Al2O3-ZrO2),采用Al2O3-ZrO2负载MMT片层制备铝锆双氧化物/蒙脱土(Al2O3-ZrO2/MMT)纳米复合材料。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)对Al2O3-ZrO2/MMT纳米复合材料进行表征,并对吸附Cr3+影响因素进行分析。结果表明,Al2O3-ZrO2进入MMT的片层间,所制备的Al2O3-ZrO2/MMT纳米复合材料属于插层型,吸附后的Al2O3-ZrO2/MMT表面有Cr3+存在,吸附Cr3+主要以表面吸附、离子交换和静电吸附为主;pH值4时,Cr3+的去除以吸附为主,pH值4时,Cr3+的去除以碱沉淀和吸附共同作用完成;含Cr3+废水中Na+和Ca2+离子的存在会抑制Al2O3-TiO2/MMT对Cr3+的吸附。     

R2O3对装饰乳浊玻璃结构与性能的影响

通过将两种不同颜色的Na2O-CaO-SiO2系统乳浊玻璃在熔融状态时进行完全混合,获得类似天然石材条纹的乳浊玻璃。采用XRD、SEM等测试手段研究乳浊玻璃的分相过程,分析了R2O3(R=Al,B)含量变化对乳浊玻璃的显微结构及性能的影响。研究结果表明,该系统乳浊玻璃的乳浊机理是分相乳浊,着色剂对玻璃微观结构无显著影响;随着Al2O3含量增加,富磷相数量减少但其液滴尺寸增大。B2O3含量提高使富磷相尺寸减小,液滴尺寸和分布趋向均匀;Al2O3含量增加使玻璃的耐水性有所提高;而B2O3含量增加降低了玻璃的耐水性。     

不锈钢表面Al2O3膜的微弧氧化制备

报道了在奥氏体不锈钢表面制备氧化物陶瓷膜的新方法．首先用热浸镀工艺在不锈钢表面镀铝，然后利用铝的微弧氧化形成了Al2O3陶瓷膜．对所获得的样品进行了断面形貌观察、成分和相组成分析发现，在金属间化合物上形成的陶瓷膜主要由Q．A1203和γ-Al2O3构成，γ-Al2O3的含量高于α-Al2O3．对其硬度测试发现，从基底到表面硬度呈梯度分布，氧化物陶瓷表面的硬度约为800HV．     

不同Al2O3-TiO2-Cr2O3-SiO2配比等离子喷涂层的耐磨粒磨损性能

为了探讨等离子喷涂制备Al2O3-TiO2-Cr2O3-SiO2层的可行性及其喷涂层的耐磨性,采用等离子喷涂在Q235钢表面分别制备了54%Al2O3-36%TiO2-10%Cr2O3-0.5%SiO2,42%Al2O3-28%TiO2-28.5%Cr2O3-1.5%SiO2和30%Al2O3-20%TiO2-47.5%Cr2O3-2.5%SiO23种陶瓷层,分析了陶瓷涂层的金相显微形貌、显微硬度及耐磨粒磨损性能,并分析了其耐磨粒磨损的机理。结果表明:3种涂层的显微硬度分布均具有梯度分布特性,Al2O3+Cr2O3硬质相含量越高,涂层硬度越大;30%Al2O3-20%TiO2-47.5%Cr2O3-2.5%SiO2喷涂粉制成的涂层的硬度最大,耐磨粒磨损性能最佳。     

纳米Al2O3p/Cu复合材料的制备及其性能研究

采用高能球磨法制备了纳米Al2O3p/Cu复合材料粉体,复合粉体经过压制、烧结和挤压后成为铜复合材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电导仪等测试方法,研究了球磨后的复合粉体和复合材料显微结构、电导率和硬度.实验证明,粉体经过2h以上球磨后,Al2O3相逐渐消失,复合粉体为纳米晶结构,晶粒直径66～87nm.随着Al2O3粉体含量增加,铜复合材料的电导率显著下降.烧结后挤压有利于复合材料导电性能的提高.当Al2O3粉体含量1wt%、球磨6h时,烧结后重新挤压的复合材料试样电导率IACS 76%、硬度HB 83.8.     

浅述B2O3在玻璃瓶组成中的作用

目前大部分实用玻璃都属于钠钙硅为基础的玻璃,例如：瓶罐玻璃、器皿玻璃、保温瓶玻璃等,为了进一步改善玻璃的性能,在钠钙硅成分的基础上可以加入Al2O3、B2O3在玻璃中出现“硼-铝反常”现象,当Na2O／B2O3-1的时候,通过Na2O提供的游离氧,由硼氧三角体（BO3）转变为B2O3和SiO2形成均匀一致的玻璃骨架创造了条件,使得折射率、密度、硬度、     

热处理制度对Pr3+-Yb3+掺杂氟氧微晶玻璃光谱特性的影响

氟氧化物微晶玻璃具有良好的机械性能、化学稳定性和优异的发光性能,是作为量子剪裁的理想介质材料。本文选择55SiO2-5Na2O-20Al2O3-20CaF2作为稀土掺杂的基础玻璃,通过对玻璃进行不同的热处理从而获得了不同的Pr3+-Yb3+共掺微晶玻璃。通过吸收光谱、发射光谱和荧光衰减曲线的比较,发现升高热处理温度或延长保温时间会导致近红外区域的发射峰增强,Pr3+的荧光寿命降低,且计算表明,Pr3+-Yb3+之间的能量传递效率增加了。     

TeO2-Nb2O5-BaCl2-AlF3玻璃系统结构及光学性能研究

用传统熔融法制备了一种新型的氧卤碲酸盐玻璃:(80-x)TeO2-10Nb2O5-10BaCl2-xAlF3(x=10、20和30),用密度比重天平、玻璃热膨胀仪、棱镜耦合仪、显微拉曼光谱仪和红外-可见-紫外分光光度计研究了组分变化对物理性能、结构及光学性质的影响。研究结果表明,随着玻璃中AlF3含量增加,玻璃的密度和折射率减小;在Tg温度前,玻璃的平均线膨胀系数α减小;玻璃的热稳定性增强;玻璃结构中的双三角锥体[TeO4]和变形的双三角锥体[TeO3+1]以及三角棱锥体[TeO3]相对含量都相应减少;玻璃在紫外吸收边出现了蓝移现象,玻璃的直接和间接光学帯隙都增大。     

NaAlO2含量对ZAlSi12Cu2Mg1铝合金Na2SiO3微弧氧化陶瓷膜性能的影响

为了进一步探明添加剂种类及含量对ZAlSi12Cu2Mg1铝合金微弧氧化陶瓷膜性能的影响,在Na2SiO3电解液中,添加不同浓度的NaAlO2进行了微弧氧化,利用能谱仪(EDS)分析了陶瓷膜表面元素含量,用扫描电镜(SEM)观察其表面形貌,以X射线衍射仪(XRD)分析了膜的相组成,并测试了膜的厚度、硬度和极化曲线;研究了NaAlO2添加量对微弧氧化陶瓷膜特性的影响。结果表明,随着NaAlO2添加量的增加,陶瓷膜表面微孔尺寸变小,表面Al,O元素含量下降;起弧电压和最终氧化电压下降;陶瓷膜厚度增加,硬度和耐蚀性先提高后下降;陶瓷膜的相组成改变不明显。NaAlO2添加量为1 g/L时陶瓷膜的综合性能最好。     

Al2O3表面弥散铜基导电材料的制备

用渗铝－内氧化技术制备了Al2O3表面的弥散铜基导电材料，研究了渗铝层的铝浓度分布和表面弥散层的显微组织及有关性能。结果表明，渗层的铝浓度接近渗剂中铝粉的含量，渗层深度可达100μm，内氧化后，能在渗铝层形成Al2O3弥散硬化层，Al2O3含量也影响了铜的表面硬度、电阻率和磨损抗力。     

组成对R2O-CaO-ZnO-Al2O3-SiO2系统分相的影响

通过大量的配方实验和OM,TEM观察,系统研究了R2O－CaO-ZnO-Al2O3-SiO2系统分相与组成间的相互关系,研究结果表明,K2O比Na2O更有利于系统的分相,用Na2O等摩尔取代K2O时,分相区向低铝高硅区收缩,此外,系统分相区大小还明显受到ZnO,CaO相对含量的影响,高锌系统具有更为宽广的分相区,Al2O3对R2O－CaO-ZnO-Al2O3-SiO2系统分相影响呈现出明显的反常现象,在ZnO含量为0．55mol的系统中,当R2O由0．10mol K2O 0.10mol Na2O共同引入时,分相区大小和分相结构尺度都呈现出明显的铝反常现象,而R2O仅由0.20mol K2O引入时,仅分相结构尺度呈现出明显的铝反常现象,反常点的Al2O3含量约为6．20mol%,在一定的热处理条件下,适当增加SiO2的含量有利于系统分相,但当SiO2的含量过高时,分相将由连通结构逐渐转变为孤立相分布于连续基质相中的液滴状结构,甚至消失。     

ZrO2-SiO2薄膜对离子交换增强玻璃的光学和力学性能影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备出ZrO₂-SiO₂薄膜, 然后通过离子交换形成镀膜增强玻璃, 研究了薄膜组成对离子交换增强玻璃的力学和光学性能的影响。利用紫外可见分光光度计、激光椭偏仪、纳米压痕、三点抗弯和能谱(EDX)分析了薄膜结构及性能。结果表明: 所有薄膜均连续均匀, 纯ZrO₂薄膜为四方相结构, 含Si薄膜为无定形结构; 薄膜具有较高弹性恢复率(>60%)以及H/E比(>0.1), 有利于强度增强; 随Si含量增加, 可见光透过率增大, 但表面硬度和杨氏模量随之降低; 0.5ZrO₂-0.5SiO₂薄膜综合性能最佳: 表面硬度为18 GPa, 抗弯强度为393 MPa, 厚度~45 nm时可见光透过率大于85%。     

氧化硼对硅酸盐玻璃固化体结构及抗浸出性能的影响

以SiO2、Al2O3、B2O3、CaO、Na2O为原料,加入5%CeO2(质量分数)作为模拟核素,利用熔融法制备硼硅酸盐玻璃固化体,对含锕系元素的放射性废物进行固化处置。通过傅里叶红外光谱仪、紫外激光拉曼光谱仪和差热分析仪等对热处理后玻璃固化体进行表征,以电感耦合等离子体质谱测试玻璃固化体抗浸出性能。结果表明:B2O3含量为15.79wt%时固化体玻璃化转变温度Tg最大;玻璃中存在[SiO4]、[BO3]、[BO4]等基团,随着B2O3含量的增大,部分[BO4]转变为[BO3];Ce在产品一致性测试法(PCT)下标准化浸出率NR先减小后增大,B2O3含量达到15.79wt%时玻璃抗浸出效果最好。     

TiO2对CaO-Al2O3-SiO2系玻璃晶化机理的影响

使用差热分析（DTA）方法研究了TiO2对CaO－Al2O3－SiO2系玻璃晶化机理的影响，发现在CaO－Al2O3－SiO2系玻璃中，引入TiO2有助于玻璃网络聚合程度的降低，从而导致玻璃的粘度减小，转变温度Tg和析晶峰温度Tp的降低.玻璃的析晶难易程度和析晶峰温度的高低不存在相互对应关系．CaO－Al2O3－SiO2系玻璃中，不管是否加入TiO2，均以表面晶化为主，TiO2的晶核剂效果不显著．充分的核化热处理也不能促使含TiO2的CaO－Al2O3－SiO2系玻璃发生体积晶化，TiO2的含量越高，核化热处理后玻璃的表面晶化效果越显著．     

喷射沉积法制备TiB2/Al2O3陶瓷颗粒增强铝基复合材料

陶瓷颗粒增强铝基复合材料是一种比较重要的复合材料,采用喷射沉积法,并对快速凝固后的样品施加相应的热压处理工艺,制得了铝基TiB2/Al2O3陶瓷颗粒增强复合材料.对用原料质量配比为Al:85.5%,TiO2:9.5%,B2O3:4.99%制得的复合材料进行了XRD、ESEM、TEM分析,发现反应中除了生成TiB2、Al2 O3相外,还生成了Al3Ti新相.并对用5种不同成分制备的复合材料进行了抗拉强度测试和比较,同时测试了材料的布氏显微硬度(HB),其中对反应生成的增强相含量最低(V%=10.8%)和含量最高(V%=31.0%)的复合材料进行了分析和比较.     

Na0.5Bi0.5TiO3纳米纤维的制备及形成机理研究

以Bi(NO3)3 5H2O、板状钛酸(H1.07Ti1.73O4 nH2O)、NaOH为原料,采用水热法合成了具有钙钛矿结构的Na0.5Bi0.5TiO3纳米纤维.利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)和X射线能谱仪(EDS)对产物进行表征.通过考察在200℃下水热反应不同时间的产物的相结构、微观形貌及化学组成,对Na0.5Bi0.5TiO3纳米纤维的形成机理进行了探讨.结果表明:钛酸H1.07Ti1.73O4 nH2O是一类具有层板结构的化合物,在水热反应过程中,板状钛酸的层间H3O+可与Na+、Bi3+进行离子交换,通过原位生长的方式形成了板状Na0.5Bi0.5TiO3颗粒,随着水热反应的进行,板状Na0.5Bi0.5TiO3颗粒裂解形成纳米纤维.所得的Na0.5Bi0.5TiO3纳米纤维分散性好,具有钙钛矿结构,直径为30~150 nm,长度为几个微米到十几个微米.     

新型纳米Al2O3强化铜基复合材料的制备及其摩擦学性能

纳米复合材料是目前的研究热点,采用热压烧结法制备了纳米Al2O3颗粒强化铜基复合材料。采用阿基米德排水法测试了复合材料的致密度,采用硬度计测试其硬度,采用表面三维形貌仪测量其磨损体积并观察磨痕的三维形貌;采用摩擦磨损试验机研究了复合材料的摩擦磨损性能并分析其磨损机制;采用扫描电镜及能谱仪观察复合材料磨损前后的表面形貌、分析磨痕的化学成分;研究了工艺参数及Al2O3含量对复合材料性能的影响。结果表明:复合材料的最佳热压制备工艺为热压温度900℃,热压压力27.5 MPa,保温时间2 h,所得铜基复合材料的相对致密度达99.03%;随Al2O3含量增加,复合材料的硬度增加,耐磨性先升高后降低;Al2O3含量为2%时,复合材料磨损量最少,相对耐磨性为3.13,硬度较纯铜提高了35.5%;随Al2O3含量的增加,铜基复合材料的磨损机制从以黏着磨损为主转变为以磨粒磨损为主。     

高能球磨结合SPS技术制备Al2O3-TiC复合材料及其性能研究

以TiO2、Al、C(石墨)为原料,首先采用高能球磨引导铝热反应合成了Al2O3-TiC纳米复合粉体,然后采用放电等离子体烧结纳米复合粉体制备了Al2O3-TiC复合材料.结果表明,在氩气氛围下高能球磨3h后,原料粉末就发生了铝热反应,合成的Al2O3-TiC复合粉体粒子尺寸大约在100nm左右.采用SPS技术在1450℃保温4min烧结的试样致密度达99.6%,并且结构精细(大部分晶粒＜1μm),两相分布比较均匀,有较好的力学性能和电导性能,抗弯强度为650+21MPa,硬度为19.1±0.2GPa,断裂韧性为4.5±0.2MPa·m1/2,电导率为2.3828×105Ω-1.m-1.     

CeO2含量对镓酸盐玻璃耐辐照性能的影响

镓酸盐玻璃是各种光学元件和头罩的理想材料，但是耐辐照性能较弱。采用不同含量的CeO₂掺杂镓酸盐玻璃，通过差热分析仪、紫外分光光度计、傅里叶红外光谱仪、X射线光电子能谱测试了不同CeO₂含量镓酸盐玻璃的玻璃化转变温度、玻璃晶化温度、辐照前后的透过光谱和各价态Ce离子的含量。结果表明，玻璃在CeO₂含量低于0.3wt%时，辐照后透过光谱出现降低，耐辐照稳定性较弱。CeO₂含量低于0.5wt%时，玻璃网络结构的稳定性随着CeO₂含量的增加而变大。提高玻璃网络结构的稳定性可以减少高能辐射后色心的形成，提高玻璃的耐辐照性能。CeO₂含量高于0.5wt%时，Ce³⁺的增加导致玻璃颜色加深，透过率降低。CeO₂含量高于0.8wt%以上时，玻璃中出现大量条纹。CeO₂含量为0.3wt%～0.5wt%的镓酸盐玻璃具有良好的耐辐照和光谱透过性能。