LAS系统微晶玻璃的制备及析晶研究

采用烧结法和溶胶-凝胶法制备了LAS系统微晶玻璃,并研究了其析晶性能。结果表明,烧结法制备的样品中晶粒尺寸为100～150nm,分布均匀,主晶相为β-锂辉石相,另外含有少量的Moganite石英相,溶胶-凝胶法制备的样品中晶粒尺寸为10～60nm,分布均匀,样品中存在Al2O3和LiAlO2相,而SiO2没有结晶,形成玻璃体。核化温度为600℃、晶化温度为680℃时,微晶玻璃的结晶效果比较好。     

玻璃陶瓷抛光砖的研制

以成型烧结晶化工艺制备了玻璃陶瓷抛光砖样品,主晶相为硅灰石,结构均一,物化性能优异,美观大方,工艺简单易行,技术成熟度高。成型烧结法制造玻璃陶瓷抛光砖是尾矿利用的最佳途径,也是高档建筑装饰材料的优势产品之一。     

钙硼硅系微晶玻璃晶化行为及性能

采用烧结法制备CaO-B2O3-SiO2微晶玻璃,使用差热分析（TG-DSC）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和性能测试研究CaO-B2O3-SiO2微晶玻璃的烧结、晶化特性和性能。研究表明在875℃条件下烧成15min后,CBS微晶玻璃中,包含有β-CaSiO3,α-SiO2和CaB2O4晶相,且结构致密,密度为2.48g/cm3;样品在10kHz下,相对介电常数εr为5.3,介电损耗tanδ为0.003;在样品烧成过程中,CBS微晶玻璃粉末首先晶化,然后才开始致密化过程,且CBS微晶玻璃的烧结属于析晶玻璃粘滞性流动烧结。烧结过程中的析晶与致密化是两个相互竞争的过程。     

氧化锆/锌硼硅微晶玻璃的制备与研究

在锌硼硅玻璃中添加0％～20％（wt）的超细部分稳定氧化锆粉体，分别采用熔融法和烧结法制备氧化锆／锌硼硅微晶玻璃。通过对实验现象的观测与分析，发现采用烧结法可以较好地制备氧化锆／锌硼硅微晶玻璃。采用X射线衍射仪观测玻璃样品中的晶相组成，用烧结点试验仪测试微晶玻璃的半球温度，通过维氏硬度计在玻璃表面的压痕尺寸计算微晶玻璃的韧性。结果表明，在ZnO-B2O3-SiO2玻璃中添加部分稳定超细ZrO2后，微晶玻璃的烧结温度升高，韧性得到很大的改善。     

烧结法制备煤矸石微晶玻璃及其烧结性能研究

以淮南矿区煤矸石为主要原料,采用烧结法制备了微晶玻璃,并研究了Na_2O含量对基础玻璃熔制温度、微晶玻璃晶化温度、物相组成和微观结构的影响及其对微晶玻璃体积密度、耐酸碱等物化性能的影响。结果表明,以淮南矿区煤矸石为主要原料可以制备出性能优良的微晶玻璃;并且随Na_2O含量从10%增至25%,玻璃熔制和晶化温度分别从1450℃降低到1300℃,950℃降低到700℃;微晶玻璃的主晶相由含铁镁橄榄石相转变为霞石相,最终转变为硅铝酸钠相,且微晶玻璃的结构均匀性不断提高;微晶玻璃的致密性先增加后降低,耐酸碱性良好,但Na_2O含量过多对微晶玻璃耐酸性不利。     

含F-锂镁铝硅微晶玻璃的制备及晶化行为的研究

采用熔融烧结法,引入一定量的MgF2,制备出LMASF系微晶玻璃,采用DTA、XRD对该微晶玻璃的析晶温度和物相组成进行了分析,并采用SEM观察了微晶玻璃的断面形貌.讨论了热处理对微晶玻璃析晶的影响,并对其晶化行为和微观形貌进行了研究.实验结果表明,该微晶玻璃首先析出LixAlx Si1-xO2晶体,后随着温度的升高析出β-锂辉石晶体;最佳晶化温度为786℃,在该温度下保温2h,析出棒状β-锂辉石晶体,晶体长度为2～5μm,长径比较大.     

LAS系统微晶玻璃的制备及析晶研究

采用烧结法和溶胶-凝胶法制备了LAS系统微晶玻璃，并研究了其析晶性能。结果表明，烧结法制备的样品中晶粒尺寸为100-150nm，分布均匀，主晶相为β-锂辉石相，另外含有少量的Moganite石英相，溶胶-凝胶法制备的样品中晶粒尺寸为10-60nm，分布均匀，样品中存在Al2O3和LiAlO2相，而SiO2没有结晶，形成...     

利用油页岩渣制备微晶泡沫玻璃的研究

用油页岩渣通过烧结法制备微晶泡沫玻璃,使油页岩资源得到综合利用.在分析油页岩渣成分的基础上,确定了微晶泡沫玻璃配方.研究表明,选用碳酸钙作为发泡剂,在合适的温度制度下,可以制备孔径小于2mm的微晶泡沫玻璃.运用XRD、SEM等方法分析了微晶泡沫玻璃的析出晶相和显微结构.主晶相为普通辉石,次晶相为钙长石.微晶泡沫玻璃内部有较多的针状、粒状晶体交织在玻璃介质中,因此使微晶泡沫玻璃具有良好的性能.     

CAS系粉煤灰微晶玻璃制备工艺试验研究

以工业废弃物粉煤灰为主要原料,详细介绍了采用烧结法制备CaO-Al2O3-SiO2系粉煤灰微晶玻璃的过程及工艺细节。运用差热分析（DTA）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等技术对粉煤灰微晶玻璃进行了研究,并测试了粉煤灰微晶玻璃的物化力学性能。通过实验分析了粘结剂用量与压力在微晶玻璃试样成型过程中的影响。检测结果表明,粉煤灰微晶玻璃的主晶相为副硅灰石,副晶相为钙长石;在粘结剂掺量为20%,并在20MPa的压力下成型所制得的微晶玻璃性能最优。     

低温烧结法制备LZS系微晶玻璃及其性能

采用烧结法制备出LZS系微晶玻璃.使用DTA分析了玻璃的析晶过程,运用XRD、SEM等对晶相和晶粒大小进行了观察和分析,讨论了温度对烧结程度、主晶相、晶体微观形貌及热膨胀系数的影响.结果表明:当晶化温度低于725℃时,主晶相为硅酸锂锌,次晶相为Li2ZnSiO4并有少量石英;温度高于725℃时,主晶相转变为石英,次晶相为硅酸锂锌和Li2ZnSiO4,为长度在1.5μm左右的棒状晶体.在700～725℃之间烧结接近完成.最佳烧结温度为725℃.微晶玻璃热膨胀系数与烧结程度、晶相含量和主晶相的热膨胀系数有关.     

Microwave-assisted rapid discharge sintering of a bioactive glass�Cceramic

Bioactive glass-ceramics have been developed as successful bone graft materials. Although conventional sintering in an electrically-heated furnace is most commonly used, an alternative microwave plasma batch processing technique, known as rapid discharge sintering (RDS), is examined to crystallise the metastable base glass to form one or more ceramic phases. Apatite-mullite glass-ceramics (AMGC) were examined to elucidate the effects of RDS on the crystallization of a bioactive glass-ceramic. By increasing the fluorine content of the glass, the fluorapatite (FAp) and mullite crystallization onset temperatures can be reduced. Samples were sintered in a hydrogen and hydrogen/nitrogen discharge at temperatures of ≈800 and 1000 °C respectively with the higher sintering temperature required to form mullite. Results show that the material can be densified and crystallised using RDS in a considerably shorter time than conventional sintering due to heating and cooling rates of ≈400 °C/min.     

锂铝硅系光敏微晶玻璃的研究进展和应用

自Li₂O-Al₂O₃-SiO₂系光敏微晶玻璃诞生以来,人们便期望将其优秀的异向刻蚀能力应用于微型结构件的制造中。目前,对锂铝硅系光敏微晶玻璃材料的研究主要集中在成核机理、析晶过程和组分、性质间的关系等方面。光敏微晶玻璃的光敏性和结晶性能密不可分,光敏性决定了晶核的形成,而生成的偏硅酸锂晶体则决定了其异向刻蚀能力。因而对成核机理和析晶过程的研究至关重要,亦有利于了解玻璃的本质。而随着科学技术的发展进步,光敏微晶玻璃的某些性能已不能很好地满足应用要求,如介电损耗和化学稳定性,因此提高光敏微晶玻璃的性能变得必要。随着研究的日益深入,光敏微晶玻璃在实际应用中也暴露出一些问题,如刻蚀精度、壁角倾斜度、内壁光滑度、介电损耗高等,这些问题制约着该材料的发展,亟待解决。 本文阐述了锂铝硅系光敏微晶玻璃的光敏化诱导析晶原理,详细介绍了Li₂O-Al₂O₃-SiO₂系光敏微晶玻璃的研究进展以及在三维集成电路、微流控芯片和微通道板等方面的应用,分析了现阶段存在的问题,并指出了今后光敏微晶玻璃的研究方向。     

B2O3-Al2O3-SiO2透明玻璃陶瓷研究

玻璃陶瓷属于一类多晶陶瓷材料.通过调整玻璃基质和晶相组成可以制备出具有良好的力学、热学、电学和光学性能的玻璃陶瓷材料.采用传统的熔融和退火技术制备出含B2O3-Al2O3-SiO2-Li2O-K2O组分的硼铝硅玻璃,并通过成核和长晶工艺最终制备出透明玻璃陶瓷.配合料在铂金坩埚中于1450℃下熔融2h,然后经两步热处理制度控制晶核的生成和晶粒的长大.采用差热分析技术确定成核和长晶温度.采用X射线衍射技术对不同热处理制度下的玻璃陶瓷样品进行分析,以确定最佳成核和长晶条件.采用扫描电子显微镜分析玻璃陶瓷形态,晶粒尺寸及其在残余玻璃相中的分布.采用UV-Vis-Nir分光光度计测定玻璃陶瓷样品的透过率.     

晶化温度对白泥粉煤灰玻璃陶瓷抗折强度的影响

本文以制碱白泥和粉煤灰为主要原料,添加适量添加剂,制备了白泥粉煤灰玻璃陶瓷。通过差热分析（DTA）确定了核化、晶化温度;研究了不同热处理温度对白泥粉煤灰玻璃陶瓷抗折强度的影响,并采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析了结晶物相和微观结构。研究结果表明,热处理温度对白泥粉煤灰玻璃陶瓷的抗折强度有较大影响,最佳的热处理温度为900℃。     

Vitrification of copper flotation waste

The vitrification of an hazardous iron-rich waste (W), arising from slag flotation of copper production, was studied. Two glasses, containing 30wt% W were melted for 30min at 1400 degrees C. The first batch, labeled WSZ, was obtained by mixing W, blast furnace slag (S) and zeolite tuff (Z), whereas the second, labeled WG, was prepared by mixing W, glass cullet (G), sand and limestone. The glass frits showed high chemical durability, measured by the TCLP test. The crystallization of the glasses was evaluated by DTA. The crystal phases formed were identified by XRD resulting to be pyroxene and wollastonite solid solutions, magnetite and hematite. The morphology of the glass-ceramics was observed by optical and scanning electron microscopy. WSZ composition showed a high rate of bulk crystallization and resulted to be suitable for producing glass-ceramics by a short crystallization heat-treatment. WG composition showed a low crystallization rate and good sinterability; glass-ceramics were obtained by sinter-crystallization of the glass frit.     

ZnO和CaO含量对CaO-Al2O3-SiO2系泡沫微晶玻璃析晶与发泡的影响

以CaO-Al2O3-SiO2玻璃为基体,以石墨为发泡剂,制备硅灰石基泡沫微晶玻璃,研究了玻璃中引入ZnO和增加CaO含量对析晶与发泡的影响.结果表明,ZnO可降低发泡过程中假硅灰石晶相的析出量,促进玻璃粉与发泡剂混合物的烧结,降低发泡剂在较低温度下的损耗.提高CaO含量,样品结晶度增大,相同温度下玻璃的粘度增加,发泡效率降低.原料中ZnO加入量6wt%、CaO含量为18wt%的CaO-Al2O3-SiO2玻璃粉,较低温度下烧结充分,发泡剂损耗相对较少,在1000℃的发泡温度下可获得气孔率高的泡沫微晶玻璃.     

晶化温度对白云鄂博东尾矿微晶玻璃析晶及性能的影响

利用白云鄂博东尾矿和粉煤灰为主要原料,添加少量石英砂、氧化钙等化学原料,制得了高性能的CaO-MgO-Al2 O3-SiO2(CMAS)系尾矿微晶玻璃,研究了微晶玻璃制备过程中的核化及晶化处理条件对其微观结构及性能的影响。首先通过 DTA、XRD、SEM 及 HRTEM 等测试手段对微晶玻璃的析晶过程进行了表征。结果表明,适当的核化处理温度可使微晶玻璃中产生磁铁矿晶核,这些晶核可作为异质表面促进主晶相辉石相的析出。性能测试结果表明微晶玻璃的密度、抗折强度及耐酸度与微晶玻璃晶化温度有关,晶化温度为850℃的微晶玻璃试样结晶程度最高、综合性能最优。更高的晶化温度导致微晶玻璃中空隙及缺陷的产生,反而降低了其物化特性。     

建筑结构的隔震、减振和振动控制

建筑结构隔震技术通过在建筑结构底部或中间楼层设置隔震装置,延长结构的自振周期,并提供适当的阻尼使得结构的响应大幅度减小,能够更有效地保护房屋结构以及室内设备的安全,可显著提升建筑震后功能可恢复能力。目前建筑结构隔震技术已经有较为成熟的技术产品和工程应用,已广泛应用于住宅、医院、学校、博物馆和图书馆等建筑中。随着《建设工程抗震管理条例》的颁布,预期隔震技术将有更广阔的应用场景。隔震建筑也将逐步从低层、简单建筑结构向高层、复杂建筑结构的方向发展。目前常用的隔震装置存在着抗拉能力不足、对竖向地震或竖向环境振动减振效果不足、控制频宽窄、适应性不足以及使用状态及损伤状态难以监测等问题。为此,众多学者针对以上问题进行了深入研究,开发了抗拉隔震支座、三维隔震(振)支座、半主动隔震支座和隔震支座的健康监测系统,为扩展隔震技术的应用范围提供了解决方法。目前,相关研究偏重于新型隔震装置的性能研究,未来应全面考虑新型隔震装置对于建筑的影响,提出配套的设计方法,并进行示范性工程应用,加快隔震技术的推广。

     

Devitrification and microstructural coarsening of a fluoride-containing barium aluminosilicate glass

Barium aluminosilicate (BAS) glass-ceramics have the potential to be used in the production of cast prostheses for biomedical applications because of their radiopacity and increased strength compared with traditional feldspathic porcelains. It is essential to understand the crystallization kinetics of these materials in order to fabricate products with increased fracture resistance rapidly. It was hypothesized that the addition of fluoride (F) to the composition of BAS glass would reduce the necessary processing time and temperatures by obviating the need for a separate crystal nucleation treatment. BASF glass was subjected to both linear non-isothermal and one-stage isothermal crystallization treatments, and the resulting glass-ceramics were characterized using x-ray diffraction, differential thermal analysis, and stereology. BASF glass had a low energy barrier to crystallization (397 kJ/mol) and transformed to 76 ± 2% crystallinity within 30 min at 975°C. A fine-grained microstructure was produced by bulk crystallization without the need for a separate crystal nucleation stage. After the initial crystal precipitation, the mean crystal size and mean free path between crystals increased over time at elevated temperature by a diffusion rate-limited coarsening mechanism.     

MgO-Al2O3-SiO2系堇青石微晶玻璃的制备及性能研究

采用高温熔融法制备了MgO-Al2O3-SiO2系堇青石微晶玻璃,采用DTA、XRD等对试样的热处理工艺和力学性能进行了分析,详细讨论了晶化温度、晶化时间、核化温度及核化时间对该系微晶玻璃力学性能及显微结构的影响。结果表明,对于实验研究的MgO-Al2O3-SiO2系玻璃,于600℃核化处理4h,于1100℃晶化处理2h,可以得到具有较好性能的堇青石基微晶玻璃,其抗弯强度可达182MPa。