PbO-Fe2O3-P2O5系统半导体玻璃的电导性能研究

研究了(0.4-x)PbO—xFe2O3—0.6P2O5半导体玻璃的电导性能。首先熔制了SF系列玻璃,测定了玻璃的氧化还原指数和电导率,并计算了铁离子浓度和铁离子的平均距离。讨论了玻璃组成、熔制条件以及氧化还原指数对电导的影响,揭示了它们的电导性质不仅与组成有关,而且与铁离子的氧化-还原状态有关。随着熔制温度的升高,氧化还原指数提高,从而使电导增加。研究表明,该半导体玻璃的电导机制符合Mott的小极化子跳跃理论。     

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.     

ZnO-B2O3-P2O5系封接玻璃的研究

采用熔融法制备了ZnO-B2O3-P2O5系无铅磷酸盐封接玻璃,研究了组成对玻璃结构、特征温度、热膨胀和化学稳定性的影响.结果表明:B2O3和P2O5为玻璃网络形成体,ZnO含量较低时可以参与到玻璃网络结构中,提高玻璃的稳定性;玻璃转变点Tg、熔制温度Tm、封接温度Ts、软化点Td都随P2O5/B2O3减小而增加;B2O3/ZnO是影响玻璃熔制温度的主要因素;ZnO含量对玻璃密度和热膨胀系数影响较大.ZnO-B2O3-P2O5系玻璃在中性环境下的化学稳定性较好.     

熔制气氛对Ce3+激活的Li2O-Al2O3-SiO2闪烁玻璃发光性能的影响

本文研究了熔制气氛对Ce3激活Li2O-Al2O3-SiO2闪烁玻璃发光性能的影响,同时采用XPS能谱研究了不同熔制气氛下制备的闪烁玻璃Ce3+/Ce4+价态变化情况,结果表明:Ce3+激活的Li2O-Al2O3-SiO2闪烁玻璃中,Ce离子以Ce3+与Ce4+两种价态存在,随着熔制气氛还原性的增强,Ce3+相对含量增加,闪烁玻璃发光强度随之增强;玻璃配合料中适量还原剂c粉的引入对闪烁玻璃的熔制具有积极作用,Si粉与铝粉由于还原性太强,引入会造成色心的产生.     

ZnO-B2O3-P2O5系封接玻璃的研究

采用熔融法制备了ZnO-B2O3-PO5 系无铅磷酸盐封接玻璃，研究了组成对玻璃结构、特征温度、热膨胀和化学稳定性的影响。结果表明：B2O3和P2O5为玻璃网络形成体，ZnO含量较低时可以参与到玻璃网络结构中，提高玻璃的稳定性；玻璃转变点Tg、熔制温度Tm、封接温度Ts、软化点Td都随P2O5／B2O3减小而增加；B2O3／ZnO是影响玻璃熔制温度的主要因素；ZnO含量对玻璃密度和热膨胀系数影响较大。ZnO-B2O3-PO5 系玻璃在中性环境下的化学稳定性较好。。     

煅烧气氛对Al2O3-Si材料组成、结构和性能的影响

以电熔白刚玉、α-Al2O3微粉和Si粉为主要原料,以酚醛树脂为结合剂,制备Al2O3-Si复合材料试样.研究了煅烧气氛对1 500℃烧后试样性能、组成和显微结构的影响.结果表明:1)在氧化气氛和弱氧化气氛中煅烧后,试样表面生成含莫来石的玻璃膜,保护了试样内部的单质Si;由于单质Si的液相助烧结作用,试样的致密度和常温强度较高,但其高温抗折强度和抗热震性较低.2)在弱还原气氛和还原气氛中煅烧后,试样中的单质Si完全与Al2O3和通过气孔进入的CO、N2反应,生成晶须状SiC、粒状Si2N2O(或絮状O'-SiAlON),试样的致密度和常温强度减小,高温强度和抗热震性提高.3)在氮气气氛中煅烧后,Si完全反应生成短柱状β-SiAlON 和晶须状SiC,试样的高温强度和抗热震性明显提高.     

配合料的COD值不同对玻璃熔化质量的影响

在平板玻璃生产过程中,炉内氧化还原气氛的控制对产品质量有一定的影响。在玻璃的组成及熔制工艺温度不变的情况下,引入氧化还原性质不同的原料,研究配合料的COD值对玻璃质量的影响。结果表明:硝酸盐含量的增加,使配合料的COD值呈逐渐减小的趋势,且配合料的COD值在一个适中的范围内,才能得到性能稳定的玻璃。     

用熔制法制备含着色剂Li2O-Al2O3-SiO2玻璃的核化及晶化

用熔制法制备含混合着色剂(Fe2O3 Co2O3 Ni2O3)的Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)玻璃,利用可见-紫外光谱、差热分析、X射线衍射及扫描电镜等方法分析了着色剂成分对LAS玻璃着色、核化及晶化过程的影响规律.结果表明:混合着色离子在可见光范围重叠吸收导致LAS玻璃显黑色;着色剂的加入使LAS玻璃析晶峰温度增加50～100 ℃,且高Co含量玻璃的析晶峰温度要高于高Ni含量的玻璃,但着色剂基本不影响LAS玻璃的核化以及晶相组成;含着色剂LAS玻璃适宜的核化温度为610 ℃,晶化温度为900～930 ℃.     

控制原料Fe2O3含量提高浮法玻璃质量的实践

本文主要从分析玻璃硅质原料中的Fe2O3含量对生产优质浮法玻璃质量的影响出发，对原料的采选、配合料配制及熔制等几个工序进行剖析，提出了对硅质原料中Fe2O3含量的目标控制及策略。     

Li2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的制备与准等熵压缩特性

以SiO2、A12O3、Li2CO3为主要原料,加入少量碱土金属氧化物、澄清剂及TiO2、ZrO2成核剂,在1 580℃熔制玻璃,然后依据差热分析所确定的热处理制度,在不同温度和时间条件下对其进行核化和晶化处理,制得低膨胀Li2O-Al2O3-SiO2系透明微晶玻璃。结果表明:在550℃核化2 h,880℃晶化1h条件下制得的Li2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃结构致密,晶粒细小均匀,主晶相为β-石英固溶体,外观完全透明,热膨胀系数为2.262×10-7/℃(0~900℃),密度为2.5 g/cm3。在一级轻气炮上进行击靶实验,利用该微晶玻璃实现了对靶材料的准等熵压缩。     

Na2O-Al2O3-Fe2O3系烧结过程中铝、铁的反应行为

以Al2O3, Fe2O3和Na2CO3为原料,对Na2O-Al2O3-Fe2O3系烧结过程中的反应行为进行了详细研究. 基于溶出率与时间、温度的关系,证明Na2O×Al2O3和Na2O×Fe2O3的生成反应动力学都服从Zhuralev-Lesokin-Tempelman模型,表观活化能分别为186.59和80.92 kJ/mol,表明Na2O×Fe2O3比Na2O×Al2O3在动力学上更易形成;Al2O3易与Na2O×Fe2O3反应形成Na2O×Al2O3和Fe2O3,在1273 K烧结30 min,所得熟料Al2O3溶出率达98.51%;Fe2O3对Na2O×Al2O3的形成有双重作用,在1273 K下可加速Na2O×Al2O3的形成,超过1323 K,促使Na2O×Al2O3分解成Na2O和b-Al2O3,且随着温度升高或时间延长,分解程度增高,从而导致熟料中Al2O3溶出率显著降低.     

钕-铝系稀土色料的研制

通过钕-铝系列色料合成实验,分析不同配比及不同矿化剂等对色料呈色效果的影响,确定最佳工艺方法。对实验结果进行XRD及色度分析,确定其主晶相为钕酸铝,试样的明度均在70以上,色彩鲜艳亮丽。     

Phase equilibrium in binary La2O3-Dy2O3 and ternary CeO2-La2O3-Dy2O3 systems

Cerium oxide doped with oxides of rare earth elements is a multifunctional material, a wide range of uses which is associated with its unique physicochemical properties. Phase diagrams of multicomponent systems are the physicochemical basis for the creation of new materials with improved characteristics.In this work, phase equilibria in ternary CeO₂–La₂O₃–Dy₂O₃ and binary La₂O₃–Dy₂O₃ systems in the whole concentration range were studied. No new phases have been identified in these systems. An isothermal section of the phase diagram of the CeO₂–La₂O₃–Dy₂O₃ system at a temperature of 1500 °С is constructed. No new phases have been detected in the system. It was found that in the studied ternary system solid solutions are formed on the basis of (F) modification of CeO₂ with structure of fluorite type, monoclinic (B), cubic (C) and hexagonal (A) modifications of Ln₂O₃.In the La₂O₃–Dy₂O₃ binary system (1500–1100 °С) three types of solid solutions are formed: based on hexagonal modification A-La₂O₃, monoclinic modification B-Dy₂O₃ and cubic modification C-Dy₂O₃ separated by two-phase fields (A+B) and (B+C), respectively. The boundaries of the regions of homogeneity of solid solutions based on A-La₂O₃ are determined by compositions containing 35–40, 20–25, 15–20 mol% Dy₂O₃ at 1500, 1250, 1100 °C, respectively. From the obtained data it follows that the solubility of Dy₂O₃ in the hexagonal modification of lanthanum oxide is 39 mol% at 1500 °C, 23 mol. % at 1250 °C and 16 mol% at 1100 °C. The limits of existence of solid solutions based on monoclinic B-modification are determined by compositions containing 30–35, 65–60 (1250 °С), 35–40, 55–60 (1100 °С) 40–45, 70–75 (1500 °C) mol% Dy₂O₃.In the studied system, with a decrease in temperature from 1500° to 1100°C, there is a decrease in the solubility of La₂O₃ in the crystal lattice of cubic solid solutions of C-type from 16 to 10 mol%.     

TNT的O3/H2O2降解规律

利用自制装置,采用连续投加O3、H2O2的方式,研究了O。／H：O：对废水中TNT的降解规律。结果表明,与Oa作用相比,O3／H2O2工艺可显著提高TNT的降解率,还可避免中间产物的形成与积累;在试验研究条件下,H2O2：O3的最优摩尔比为1,最佳初始pH值在11左右,利用缓冲溶液可维持反应体系pH值的稳定,但不利于O3／H2O2功效的发挥,反应适合在常温下进行,尽量避开40℃左右;动力学特征分析表明,O／H2O2降解TNT偏离伪一级反应动力学规律。     

Fe2O3-MnO-Cr2O3-La2O3系统紫色颜料的制备及表征

采用溶胶均匀共沉淀法于低温下合成了含少量稀土氧化物La2O3的紫色颜料，并采用颜色测定、SEM、XRD等手段对颜料的颜色、检度及结晶构造等进行了表征。     

Bactericidal Effectiveness of O3, O3/H2O2 and O3/TiO2 on Clostridium perfringens

The purpose of this research is to evaluate the bactericidal capacity of different Advanced Oxidation Treatments (AOTs) based on ozone: ozone, ozone/hydrogen peroxide and ozone/titanium dioxide on a wild strain of Clostridium perfringens, a fecal bacterial indicator in drinking water. The dose of ozone consumed ranges from 0.6 mg L^?1 min^?1 to 5.13 mg L^?1 min^?1 depending on the process and on the sample. In the treatments combined with O₃, H₂O₂ dose utilized is 0.04 mM and TiO₂ dose, 1 g L^?1. In order to evaluate the influence of natural organic matter and suspension solids over the disinfection rate, treatments are performed with two types of water – natural water from Ebro River (Zaragoza, Spain) and NaCl solution 0.9%. To achieve 4 log units of inactivation, 3.6 mg O₃ L^?1 is necessary in O₃ treatment, 4.25 mg O₃ L^?1 in O₃/TiO₂ system and 2.7 mg O₃ L^?1 in O₃/H₂O₂ after processing the natural water. In NaCl solution, to get the same inactivation, 0.42 mg O₃ L^?1 is necessary in O₃ treatment, 1.15 mg O₃ L^?1 in O₃/TiO₂ system and 0.06 mg O₃ L^?1 in O₃/H₂O₂ process. Even though the three treatments studied have a high bactericidal activity due to the number of surviving bacteria decreases to non-detectable levels, O₃/H₂O₂ is the most effective system for eliminating C. perfringens cells in a lower contact time, followed by O₃ and finally O₃/TiO₂ system.     

Fe2+/H2O2体系O2生成路径

掌握Fe²⁺/H₂O₂体系O₂的生成路径,可为避免H₂O₂无效分解,开发经济高效的Fe²⁺/H₂O₂体系利用技术指明方向。采用添加自由基捕获剂的方法,探究Fe²⁺/H₂O₂体系内各种自由基对O₂生成速率的影响,进而确定O₂的生成路径。结果表明:Fe²⁺/H₂O₂体系内不会产生大量O₂^-·,O₂^-·不是生成O₂的主要反应物质;O₂^-·被全部捕获后,体系中仍产生大量O₂^-·,但此时无O₂生成,证明生成O₂的反应由·OH和HO₂·两种自由基直接参与。分析认为反应·OH+HO₂·-H₂O+O₂是体系内O₂生成的主要路径。控制Fe²⁺/H₂O₂体系定向生成·OH,抑制HO₂·的产生,是提高Fe²⁺/H₂O₂体系中H₂O₂利用率的有效手段。     

R2O对ZnO-Sb2O3-P2O5低熔玻璃性能的影响

借助IR、DTA等研究了碱金属氧化物R2O(R=Li,Na,K)对ZnO-Sb2O3-P2O5低熔玻璃结构及性能的影响。结果表明:不同种类碱金属氧化物的加入对玻璃的磷酸盐网络结构无明显影响,但K2O的引入提高了玻璃的转变温度(Tg)、软化温度(Ts)、析晶倾向和耐水性。R2O取代ZnO后破坏了玻璃的网络结构,导致玻璃的Tg及Ts温度和耐水性的降低,增加了玻璃的析晶倾向。在总碱量不变的条件下,借助混合碱效应,调节Li2O/(Li2O Na2O)摩尔比能够获得Tg及Ts温度更低的玻璃,同时耐水性也有所提高。对玻璃膨胀系数(α)的影响依次为K2O>Na2O>Li2O,且随R2O含量的增加而增加。此外混合碱效应对α的变化无明显影响。