MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的热处理工艺对其介电性能的影响

本文制备了MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃,用XRD、DTA等方法对该系统微晶玻璃材料的析晶过程进行研究,通过正交试验,讨论了热处理温度及时间对微晶玻璃介电性能的影响.结果表明通过热处理工艺来控制晶相的析出,可以使样品的介电常数和介电损耗符合要求.获得较小介电常数的热处理制度为核化温度750℃,核化时间1h,晶化温度1100℃,晶化时间1.5h,所获得的微晶玻璃的介电常数为6.13,介电损耗4.22×10-3+可作为绝缘体等微波介质材料使用.     

热处理制度对Li20-Al2O3-SiO2系微晶玻璃晶化过程和性能的影响

采用熔融法获得了以 TiO2+ZrO2 和 P2O5 为复合晶核剂的 LiO-Al2 O3-SiO2 系统基础玻璃,通过差热分析和正交实验的方法确定了使该玻璃微晶化的热处理制度,获得了不同热处理制度下 Li2O-Al2O3-SiO2 系统低膨胀微晶玻璃.利用 X 射线衍射分析和扫描电子显微镜对晶化样品的物相和微观结构进行了研究;讨论了热处理制度对玻璃的晶化过程及热膨胀系数的影响.研究结果表明:不同热处理温度下的微晶玻璃均可以得到具有细小等轴晶粒的组织结构,材料的热膨胀系数较低;析晶初始温度下首先析出的晶相为β-石英固溶体,随晶化温度升高β-石英固溶体转变为β-锂辉石固溶体,晶化温度进一步升高,β-锂辉石固溶体结晶完全,材料的热膨胀系数更低.     

超低膨胀微晶玻璃热处理工艺优化研究

采用熔融法制备了Li₂O-Al₂O₃-SiO₂系透明玻璃,以TiO₂、ZrO₂和P₂O₅为复合晶核剂对该玻璃进行热处理,获得了超低膨胀微晶玻璃。采用正交试验研究了热处理工艺参数对微晶玻璃热膨胀系数的影响,并通过计算分析获得了最优的热处理工艺参数,即核化温度为600 ℃,核化时间为3 h,晶化温度为820 ℃,晶化时间为5 h。在此热处理工艺制度下获得的微晶玻璃主晶相为β-石英固溶体,热膨胀系数为1.6×10^-8 ℃^-1。采用差热分析、X射线衍射分析、扫描电子显微镜分析、透射电子显微镜分析等手段研究了微晶玻璃的析晶情况和微观结构,并进一步分析了热处理工艺与微晶玻璃热膨胀性能和微观结构之间的对应关系。结果表明,微晶玻璃的热膨胀系数由晶相种类和含量决定,微晶玻璃内部晶相的尺寸和含量与热处理工艺密切相关。     

热处理制度对Li2O-A12O3-SiO2系微晶玻璃晶化过程和性能的影响

采用熔融法获得了以TiO2＋ZrO2和P2O5为复合晶核剂的Li2O-Al2O3-SiO2系统基础玻璃,通过差热分析和正交实验的方法确定了使该玻璃微晶化的热处理制度,获得了不同热处理制度下Li2O-Al2O3-SiO2系统低膨胀微晶玻璃。利用X射线衍射分析和扫描电子显微镜对晶化样品的物相和微观结构进行了研究;讨论了热处理制度对玻璃的晶化过程及热膨胀系数的影响。研究结果表明：不同热处理温度下的微晶玻璃均可以得到具有细小等轴晶粒的组织结构,材料的热膨胀系数较低;析晶初始温度下首先析出的晶相为β-石英固溶体,随晶化温度升高β-石英固溶体转变为β-锂辉石固溶体,晶化温度进一步升高,β-锂辉石固溶体结晶完全,材料的热膨胀系数更低。     

MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的析晶及热处理工艺研究

用XRD、DTA对MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃材料的析晶过程进行了研究,讨论了热处理温度及时间对微晶玻璃热膨胀系数的影响,表明了各种晶体的析出特点.     

利用正交法优化掺杂La2O3微晶玻璃的热处理制度

实验在前期研究工作基础上选择了稀土氧化物La2O3,采取外加法对Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)系统微晶玻璃进行掺杂,为了寻找掺杂La2O3后LAS系统微晶玻璃的最佳热处理制度,采用正交试验设计,对试样在不同温度下进行了热处理,并对晶化后各试样进行了各项性能测试并对测试结果进行了分析,结果表明:热处理制度对微晶玻璃的各项性能影响显著,其中又以晶化温度的影响最大;综合各项性能后,得到合适热处理制度为590℃/1 h→790℃/2 h,此时,试样的力学性能和热膨胀性能最好,其抗折强度为141 MPa,热膨胀系数为1.26×10-7℃-1(20～400℃).     

CaF_2含量对CaO-SiO_2-R_2O-F系微晶玻璃晶化行为的影响

采用烧结法制备了CaO-SiO_2-R_2O-F(R=Na, K)系微晶玻璃,并结合XRD、DTA、SEM等测试方法,探讨了CaF_2含量对CaO-SiO_2-R_2O-F系微晶玻璃晶化行为的影响.结果表明:添加适量的CaF_2能有效地促进微晶玻璃的析晶.在一定热处理制度下,制备出的微晶玻璃内含大量互锁的板条状晶体和针状晶体,主晶相为硅碱钙石和Frankamenite(一种富含氟的硅碱钙石).随着CaF_2含量的增加,晶体的含量逐渐提高,晶体数量逐渐增大,尺寸逐渐减小.     

热处理制度对氟金云母系微晶玻璃结构和性能的影响

对烧结法制备氟金云母系微晶玻璃的热处理工艺制度进行了系统的研究。研究结果表明，在晶化温度为．750℃，晶化时间为2h的热处理制度下，微晶玻璃具有最高的抗折强度(107．5MPa)。     

La2O3的添加对P2O5-Al2O3-SiO2系微晶玻璃性能的影响

以ZrO2为晶核剂,根据DSC图谱制定合理的热处理制度,制备了磷扩散源P2O5-Al2O3-SiO2系微晶玻璃。采用XRD分析观察了P2O5-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的析晶状况,热膨胀仪测试了该微晶玻璃的膨胀系数,分析La2O3的含量对P2O5-Al2O3-SiO2系微晶玻璃在高温下释放P2O5速率的影响。结果表明:随着La2O3含量增加,P2O5-Al2O3-SiO2系微晶玻璃中晶体含量增加,主晶相未发生改变,都为磷酸锆晶体;同时,该微晶玻璃的热膨胀系数相对降低,P2O5的释放速率也随之增加。     

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。     

聚乙二醇单全氟壬烯基醚的合成与表面性能

以硼酸、聚乙二醇(PEG)和全氟壬烯为主要原料制备了聚乙二醇单全氟壬烯基醚,以红外光谱表征,并研究了其水溶液的表面性能。硼酸与聚乙二醇酯化反应以四氢呋喃作溶剂,n(PEG)∶n(硼酸)=3∶1,80℃反应3h,生成硼酸三聚乙二醇酯。聚乙二醇另一未反应的羟基再与全氟壬烯进行醚化反应,N,N-二甲基苯胺作缚酸剂,n(C9F18)∶n(硼酸三聚乙二醇酯)=3∶1,80℃反应1h,得硼酸聚乙二醇单全氟壬烯醚三酯,然后在70℃水解反应8h,得聚乙二醇单全氟壬烯基醚,收率90%左右(以全氟壬烯计)。测定了聚乙二醇单全氟壬烯基醚[C9F17O(CH2CH2O)nH]的表面张力和临界胶束浓度(CMC)。C9F17O(CH2CH2O)nH能大大降低水的表面张力,n越小,其表面张力越低。C9F17O(CH2CH2O)8H的CMC、γCMC和浊点分别为1.26×10-4mol/L,24.4mN/m,54.3℃。     

分相呈色陶瓷釉的特性及呈色机理

通过在R2O-Al2O3-SiO2-P2O5(R2O为Na2O,K2O,L2O;RO为CaO,MgO等)系分相基础釉中引入不等量的Ca3(PO3)2、滑石、石英和方解石,研究了以分相微珠结合基础釉基色获得不同釉色的方法.以四角配料实验法、能谱分析、扫描电镜观察.分析了分相法呈色的物理光学原理以及釉的组成、烧成温度对分相微珠及呈色现象的影响.研究表明:分相釉的呈色机理符合Rayleigh散射及Mie散射规律,即当分相微珠尺寸小于100 nm时,釉层以Rayleigh散射为主,釉色呈蓝色;而分相微珠尺寸大于入射光波长时,则以Mie散射为主,釉色呈乳白色;控制分相微珠尺寸及分布状态是获得分相色釉的关键.     

Na4Ca3(AlO2)10的合成和浸出行为

以分析纯CaCO3,Al2O3和Na2CO3为原料,在1100~1250℃合成了Na4Ca3(AlO2)10,研究了浸出时间、浸出温度、液固比及溶液中碳酸钠和氢氧化钠浓度对Na4Ca3(AlO2)10浸出性能的影响. 结果表明,在1200℃烧结30 min,可以合成纯度高于90%的Na4Ca3(AlO2)10. 当碳酸钠浓度为80 g/L、氢氧化钠浓度18 g/L时,Na4Ca3(AlO2)10在40℃浸出10 min的氧化铝浸出率达到90%以上. 当碳酸钠浓度降为30 g/L时,Na4Ca3(AlO2)10在60℃浸出15 min的氧化铝浸出率大于85%. 浸出时添加氢氧化钠有利于氧化铝浸出率的提高,氢氧化钠浓度大于5 g/L时,氧化铝浸出率可提高10%以上. Na4Ca3(AlO2)10的浸出性能优于12CaO·Al2O3和CaO·Al2O3.     

氧化锆负载硝酸盐固体碱催化剂的制备与表征

氧化锆分别用NaNO3、KNO3、Ca(NO3)2浸渍,经高温焙烧制得Na2O/ZrO2、K2O/ZrO2、CaO/ZrO2固体碱催化剂,将其用于碳酸二甲酯和异辛醇酯交换合成碳酸二异辛酯的反应。通过XRD、FT-IR、BET等表征手段,分析了催化剂的物相结构、硝酸盐与载体的相互作用及焙烧温度对催化剂活性的影响。结果表明,Na2O/ZrO2、K2O/ZrO2、CaO/ZrO2固体碱催化剂分别在600,500,700℃达到各自活性的最大值。Na2O/ZrO2具有高活性和高稳定性,K2O/ZrO2活性高,但是稳定性较差。     

碱金属掺杂硫酸钙短晶的常压水热法合成与热稳定性分析

以磷石膏为原料,采用常压水热法,在Ca2+、Na+、K+氯化物电解质溶液体系中制备了硫酸钙晶须.研究了产物硫酸钙的晶体形貌、晶体结构、受热失水温度和晶体生长控制机理.结果表明:在10wt%~30wt%Ca2+、Na+、K+的氯化物电解质溶液,水热结晶产物形貌均为长径比范围在3~7的短晶.其中,在Ca2+、Na+、K+氯化物体系下,磷石膏分别转化为CaSO4·0.5H2O、Na2 Ca5(SO4)6·3H2O(水钠钙矾石)、K2 Ca(SO4)2·H2O(多钙钾石膏)短晶,晶体受热失水温度分别约为161.2℃、259.4℃与489.8℃.探讨了所掺杂碱金属离子的对短晶结构与热稳定性的影响.为硫酸钙基晶须在塑料改性的应用研究和工业化生产奠定研究基础.     

高纯氢氧化铈生产工艺研究

以硝酸铈液为原料,双氧水为氧化剂,氨水为中和剂,在弱酸性介质中（pH=5～6）生产高纯氢氧化铈。研究了双氧水与氨水物质的量比、分解温度、保温分解时间等条件对产品的硝酸溶解性及氧化率的影响。同时分析了沉淀完全pH变化对产品中氧化镁杂质含量的影响。确定了优化条件：双氧水与氨水物质的量比为1.20～1.25,分解温度大于92 ℃,保温分解时间大于40 min,沉淀完全pH为8.5～9.0。用此方法制备的高纯氢氧化铈产品合格率达到99.98%。     

热处理温度对磷渣-煤矸石微晶玻璃结构和性能的影响

以磷渣和煤矸石为原料,采用一步烧结法制备了性能优良的CaO?Al2O3?SiO2(CAS)系微晶玻璃,用差示扫描量热法(DSC),X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等对其进行分析和表征,研究了热处理温度对微晶玻璃晶相组成、微观结构和宏观性能的影响规律。结果表明,固废利用率达100%,微晶玻璃性能良好;以磷渣和煤矸石为原料在1250℃下熔融2 h、于850℃热处理保温2 h可制备主晶相为假硅灰石Ca3(Si3O9)的微晶玻璃,其抗折强度、显微硬度和体积密度分别为74.4 MPa,566.9 HV和2.75 g/cm3。随热处理温度升高,微晶玻璃主晶相由Ca3(Si3O9)相转变为硅灰石CaSiO3相,晶体形态由球状向针状、短柱状改变,对提高微晶玻璃抗折性能有利,而显微硬度和体积密度均先增加后降低。     

一个新型钨铋酸盐与碱土金属离子配位的多酸化合物的合成和表征

一个基于[Bi2W20Cu2O70（H2O）4]10-缩写为：{Bi2W20Cu2}）阴离子和碱土金属离子的新型多酸化合物Ca2Na2H4[Bi2W20Cu2O70（H2O）4].42H2O通过Na12[Bi2W22O74（OH）2].44H2O（缩写为：{Bi2W22}）,CuCl2和CaCl2在水溶液中的反应被合成。标题化合物最大的特点是它代表了第一个钨铋酸盐与碱土金属离子配位的多酸化合物。通过单晶X射线衍射、红外光谱和元素分析对标题化合物的结构进行了表征。     

硅碱钙石微晶玻璃中晶相相变

采用高纯的SiO2、Al2O3、KNO3、Na2CO3、CaCO3及CaF2熔融制备了组成为8.4Na2O 1.3Al2O3 5K2O 10.8CaO 64SiO2 10.5 CaF2的硅碱钙石微晶玻璃,采用热力学计算及DTA,XRD和SEM等技术手段对其热处理过程中硅碱钙石和硬硅钙石晶相间的竞争和转变进行研究。经550℃热处理1h后,母体玻璃中有氟化钙晶相析出;在700℃下热处理1h后析出硬硅钙石晶相;在750～850℃下热处理1h后主晶相转变为硅碱钙石。经在700℃下延长微晶玻璃的热处理时间,观察到由硬硅钙石向硅碱钙石的晶相转变。这一转变趋势得到热力学计算的验证。