ZnO对V_2O_5-TeO_2-B_2O_3-Bi_2O_3系玻璃封接性能的影响

以V_2O_5-TeO_2-B_2O_3-Bi_2O_3系统为低温封接玻璃材料的研究对象,采用熔融法制备不同ZnO添加量的一系列玻璃粉,通过XRD、DSC、SEM等测试方法研究了ZnO的加入量对低熔点玻璃结构及热性能的影响。结果表明:当ZnO质量分数小于4%时,Zn~(2+)与自由氧结合形成[ZnO_4]四面体,增强网络结构,玻璃化转变温度增大,热膨胀系数减小,热稳定性增加;当ZnO质量分数大于4%时,[ZnO_4]/[ZnO_6]的比值下降,破坏玻璃网络结构,玻璃化转变温度减小,热膨胀系数增大,热稳定性降低。因此,可以通过ZnO的掺杂调整玻璃性能满足钢化和半钢化真空玻璃的实际封接应用。     

Y_2O_3对BaO-Al_2O_3-SiO_2系封接玻璃结构与性能的影响

研究了应用于固体氧化物燃料电池的BaO-Al_2O_3-SiO_3系封接玻璃性能。通过DSC、XRD、SEM及热膨胀仪等方法,研究了Y_2O_3含量、热处理温度、时间热处理条件下封接玻璃结构与性能。研究结果表明:随着Y_2O_3含量的增加,BaO-Al_2O_3-SiO_2封接玻璃,析出的晶体主要是板柱的六方钡长石H-BaAl_2Si_2O_8。玻璃析晶后其微观结构致密,微晶玻璃的热膨胀系数由10.51×10~(-6)·℃~(-1)降低到10.27×10~(-6)·℃~(-1)。Y-1封接玻璃料浆与8YSZ电解质在900℃下热处理2h完成封接,并于820℃下烧结与微晶化10 h,封接玻璃与8YSZ电解质封接界面之间无裂纹、孔洞、反应层的形成,界面结合性能良好。Y-1微晶玻璃在450℃、500℃电阻率为2.27×10~8W·cm、3.71×10~7W·cm。Y-2玻璃在450℃、500℃电阻率为2.21×10~8 W·cm、2.31×10~7 W·cm。     

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。。     

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.     

CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的制备及性能研究

笔者以主晶相为β-硅灰石的CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃为研究对象,利用烧结法制备微晶玻璃。采用不同的晶化热处理制度,研究不同的核化温度和晶化温度对微晶玻璃的显微结构和性能的影响。主要测试了微晶玻璃的机械性能、显微形貌和X射线衍射分析、吸水率、密度以及酸碱度,通过对实验结果进行分析,确定其主晶相为硅灰石(CaSiO3),晶粒形貌为棒状、柱状,晶粒大小为0.2～0.3μm,晶相含量为35%～40%。笔者讨论了不同因素对微晶玻璃性能的影响,得出如何提高微晶玻璃的抗弯强度、密度、耐酸碱度及硬度等性能。     

BaO-CaO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2微晶玻璃对大面积平板式IT-SOFC的封接性能

研究了BaO-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2(BCAS)玻璃在大面积平板式固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)测试应用及性能。采用热膨胀仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜对在不同时间热处理情况下玻璃性能及微观结构影响进行表征。结果表明:在750℃,热处理0、50、100h后,BCAS玻璃的热膨胀系数分别为11.4×10-6、11.3×10-6与11.2×10-6 K-1,与电解质YSZ、阳极Ni-YSZ、金属连接板Crofer22APU的热膨胀系数相匹配。玻璃在热处理后析出针状的BaSiO3,BaCaSiO4与BaAl2Si2O8晶体。采用水系流延成型制备玻璃封接环并应用于大面积单电池的性能测试。以纯H2为燃料,O2为氧化气体,单电池在连续测试280h、750℃至常温热循环10次之后的开路电压为1.19V,电池的最大功率密度为0.42W/cm2。测试后的微晶玻璃与YSZ、阳极结合紧密,界面无裂纹及孔洞,且具有较好的化学稳定性。     

灯用封接玻璃及其组成

这种适宜于将灯泡的耐高温金属灯头与氧化铝陶瓷焊接用的封接玻璃,其重量百分组成为:CaO     

P_2O_5-BaO-Nb_2O_5-Al_2O_3系统玻璃形成和性能

研究了P_2O_5-BaO-Nb_2O_5-Al_2O_3系统玻璃的形成,给出了玻璃形成范围图。P_2O_5为20mol％仍可形成玻璃。 研究了该系统玻璃的折射率、色散、转变温度、软化温度,线膨胀系数、热光常数及可见光区光透过和组成之间的关系。 应用原子共价半径-电荷数和键参数、电负性差-共价半径比以及单键强度讨论了Nb_2O_5在玻璃形成中的作用,并与姜中宏给出的玻璃形成系统图做了比较,认为Nb_2O_5是中间体。 讨论了该系统玻璃中铌的价态和着色。Nb~(5 )无色,Nb~(3 )使该系统玻璃着蓝色。基础玻璃较强的酸性和还原条件是Nb~(3 )存在的关键条件。     

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.     

CaO-P_2O_5-SiO_2系生物活性玻璃的掺杂改性

CaO-P_2O_5-SiO_2系生物活性玻璃,因具有良好的生物活性和生物相容性,有足够强的机械强度和化学稳定性,在临床上作为优良的骨替代和骨修复材料被广泛的应用。本文从CaO-P_2O_5-SiO_2系生物活性玻璃具备生物活性的原因展开阐述,介绍了本体系生物活性玻璃制备方法的研究进展,并从掺杂改性方面展开介绍了具体研究成果,在总结前人工作的基础上,对于未来CaO-P_2O_5-SiO_2系生物活性玻璃的发展做了展望。     

CeO_2/Pr_2O_3掺杂SrO-CaO-Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3系统封接玻璃的研究

制备掺杂稀土氧化物CeO_2和Pr_2O_3的SrO-CaO-Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3系统封接玻璃,通过差热分析、X-射线衍射分析、SEM分析、流动性测试和热膨胀系数测试对玻璃的性质进行了研究。发现Pr_2O_3掺杂玻璃和CeO_2掺杂玻璃相比,Pr_2O_3掺杂玻璃具有较高的玻璃转变温度(T_g)和较低的热膨胀系数,玻璃网络结构更致密。对掺杂后的两组玻璃试样和SUS430不锈钢分别进行封接,在SEM下观察到界面结合紧密。掺杂CeO_2的封接玻璃与不锈钢结合更好,界面无裂纹和孔洞。     

PbO-SiO_2-V_2O_5玻璃

组成了PbO-SiO_2-V_2O_5系统的相图,其玻璃形成区接近给定三角形的PbO-SiO_2边。这些玻璃的抗析晶能力作为组成、温度、热处理时间的函数被研     

新型Nb_2O_5催化剂的制备及催化性能的研究

以乙酸和正丁醇催化酯化合成乙酸正丁酯为探针反应 ,对Nb2 O5型催化剂的制备与催化活性进行了一系列的研究 ,得出了优惠的工艺条件。正丁醇的转化率达 95 % ,乙酸正丁酯的选择性 10 0 %。并对催化剂进行了一系列的表征 ,发现其与催化活性能很好地关联。     

Li2O-ZnO-SiO2系微晶玻璃的结晶及其封接特性

采用X射线衍射定性分析、差热分析、扫描电镜等手段研究了Li2O-ZnO-SiO2(组成为9.0%Li2O,27.1%ZnO,55.6%SiO2,2%K2O,3.2%P2O5,3.1?O,质量分数)玻璃粉末处理后的微晶玻璃的的结晶特性.结果表明:当热处理温度低于800℃时,主晶相为半蜷曲状二硅酸锂和硅酸锌,次晶相为圆柱状α-方石英;当热处理温度超过800℃后,a-方石英逐步转变成β-方石英并成为主晶相,次晶相为二硅酸锂和硅酸锌且部分晶体重熔转变成玻璃.重熔过程有利于与金属材料封接.当热处理温度为950℃,封接后的封接件(不锈钢壳体,铜针引线)中微晶玻璃的外观良好,呈乳白色.密封气密性良好.500℃热冲击实验[(-55±2)～(500±5)℃]后,微晶玻璃无损伤.微晶玻璃在500℃时绝缘强度为3 3×1012Ω·cm,膨胀系数为129×10-7/℃.     

低介电常数NaF-ZnO-P_2O_5-B_2O_3玻璃的研究

低介电常数材料分为有机和无机低介电常数材料,含氟低介电常数材料主要应用于电子行业,可以降低集成电路的漏电电流、导线之间的电容效应和集成电路发热等。选定氧化锌、氧化磷、氧化硼以及氟化钠作为低温低介电常数玻璃的原料,研究了不同ZnO、B2O3配比下的玻璃样品的介电性能和耐水性能,结果表明,随着ZnO摩尔分数的增加,材料的介电常数有所下降;随着B2O3摩尔分数的增加,材料的耐水性能有所下降。     

Ga_2O_3和P_2O_5掺入对碲钡锶铌系玻璃Raman性能的影响

研究了在TeO_2-BaCO_3-SrCO_3-Nb_2O_5(TBSN)玻璃体系中单独引入P_2O_5(TBSN-P)或同时引入P_2O_5和Ga_2O_3对TBSN玻璃的Raman散射和热稳定性的影响。结果表明:TBSN-P体系中,相对Raman散射截面随P_2O_5含量的增加逐渐减小,Raman增益带宽则显著增加;在TBSN-10Ga-P[(7-x)TeO_2-5BaO-5SrO-5Nb_2O_5-10Ga_2O_3-xP_2O_5(x=0,4,8,12,16,20,摩尔比,下同)]与TBSN-16P-Ga-[(69-y)TeO_2-5BaO-5SrO-5Nb_2O_5-16P_2O_5-yGa_2O_3(y=0,2,4,6,8,10)]系列中,Ga_2O_3的存在使得350～1250 cm~(-1)的整体谱形更加平坦,但Raman增益带宽和相对Raman散射截面均有所下降。计算了各玻璃样品的Raman增益系数和增益带宽,发现TBSN-4P玻璃具有最大的Raman增益系数(8.70×10~(-12)m/W),TBSN-24P玻璃具有最大Raman增益带宽(621 cm~(-1)),分别为熔石英玻璃的45倍和2.95倍。对玻璃的热稳定性研究表明,在TBSN-P体系中,P_2O_5的引入可以使玻璃的热稳定性能显著提高,而在Ga_2O_3与P_2O_5同时被引入时,Ga_2O_3含量的增加会导致玻璃的热稳定性变差。     

R_xO_y-PbO-B_2O_3-SiO_2系易熔玻璃的合成及其性能

研究了某些周期表第五族元素P、Sb、Bi的氧化物对于Pbo-B_2O_3-SiO_2系玻璃形成范围的影响;测定了玻璃的析晶性能、显微硬度、热膨胀系数、软化温度、化学稳定性等性能,并指出其中某些玻璃可用做封接材料。     

CaO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃的耐碱性研究

本文报告了一系列CaO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃的耐碱性与结构。用X射线荧光光谱、红外吸收光谱等方法研究了这些玻璃水泥液侵蚀过程中铝离子配位数的变化。本文还讨论了这些玻璃组分、结构与耐碱性三者之间的关系。     

TiO_2-Fe_2O_3-P_2O_5玻璃的结构及热稳定性能研究

为了研究铁磷酸玻璃对氧化物的包容特性及其热稳定性,本文采用熔融-冷却法制备xTiO2-(40-0.8x)Fe2O3-(60-0.2x)P2O5(0≤x≤15 mol%)系列玻璃,利用XRD、FTIR和Raman光谱等对样品的微观结构进行分析,利用热分析曲线研究了玻璃的热稳定性,并测试了玻璃密度和维氏硬度。结果表明:玻璃体系为焦磷酸盐结构,当TiO2含量小于8 mol%时,参与了玻璃微结构网络形成,提高了玻璃微观结构强度,增强了玻璃结构的内聚力,过量时生成TiP2O7晶相。玻璃样品中,TiO2对密度影响不大但增大了表面硬度。     

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。