SiO2-MgO-Al2 O3-F系玻璃陶瓷的析晶

本文应用TEM,XRD和EDAX等技术,系统研究了SiO2-MgO-Al2O3-F系玻璃陶瓷的析晶过程.结果表明:在玻璃熔体的冷却过程中,由于弛豫作用而形成晶核,在随后的热处理过程中,中间相Mg2FB3和KAlSiO4以此核为中心析出;氟的存在促进了晶体的整体析出,而主晶相氟金云母在中间相的晶界处形核长大.     

CaO-MgO-Al2O3-SiO2-F系统微晶玻璃的析晶行为和力学性能

以CaO-MgO-Al2O3-SiO2-F系统微品玻璃为基础,通过调整基础玻璃成分和热处理工艺得到了主晶相为透辉石并含有氟金云母相的微晶玻璃.采用XRD和SEM等测试手段分析了析晶行为和显微组织形貌,并研究了力学性能与显微结构之间的关系.结果表明:CaF2的加入促进了体系的整体析晶并成为其他晶相的异质形核中心;试样的力学性能与显微组织有很大的关系,当试样在800℃热处理2h后,晶粒细小结构致密,具有较高的抗弯强度和断裂韧性.     

V2O5含量对SiO2-MgO-Al2O3-K2O-V2O5-F系玻璃陶瓷析晶的影响

应用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及电子探针(EPMA)等技术研究了V2O5含量对SiO2-MgO-Al2O3-K2O-V2O5-F玻璃陶瓷析晶的影响.结果表明,在所研究的玻璃体系中,V2O5的加入促进了莫来石晶体在较低温度下的析出,而且随着玻璃中V2O5含量的提高,莫来石和云母晶体的析晶温度区间逐渐向低温方向移动.EPMA结果显示在析出的晶体中没有钒元素的聚集,表明V2O5的加入没有参与晶体的直接形核,而是以网络外体的形式存在于玻璃体系中,削弱玻璃的结构,导致晶体析出温度降低.同时发现VO含量尽管对析出晶体的种类没有明显的影响,但是对晶体的形态、大小及数量的影响较为显著.     

SiO2—MgO—Al2O3—F系玻璃陶瓷的析晶

本文应用TEM,XRD和EDAX等技术,系统研究了SiO2-MgO-Al2O3-F系玻璃陶瓷的析晶过程。结果表明：在玻璃熔体的冷却过程中,由于驰豫作用而形成晶核,在随后的热处理过程中,中间相Mg2FBO3和KAlSiO4以此核为中心析出,氟的存在促进了晶体的整体析出,而主晶相氟金云相在中间相的晶界处形核长大。     

预处理对云母晶体析出机制的影响

采用高温融熔法制备SiO2-Al2O3-MgO—F系可加工玻璃陶瓷基础玻璃，应用XRD、SEM和EPMA等方法对不同预处理条件下样品晶体种类、显微组织进行分析，研究不同预处理条件下云母晶体的析出机制．结果表明：在相同组成的玻璃体系中，由于预处理条件的不同，导致了云母晶体以不同的析出机制析出，并且在不同的析出机制下，云母晶体的形态有着显著的差异．在快速升温的情况下，针状云母晶体在试样表面直接形核，相互平行的云母晶体几乎垂直于试样表面向中心长大；当试样预先在分相区处理后再加热到析晶温度时，针束状云母晶体以分相时形成的晶体为异质核心，呈相互交错方式长大；而当试样在过渡相析出区处理后再加热到析晶温度时，片状云母晶体呈相互交错状以异质外延长大机制析出。     

退火工艺对SiO2-Al2 O3-MgO-F系玻璃陶瓷分相和析晶的影响

以SiO2、Al2O3、MgO和AlF3为主要原料,采用高温熔融法,在一定温度下将原料熔化,然后将熔体浇铸到预热的模具中,经不同退火工艺得到基础玻璃。将此玻璃快速加热到析晶温度,进行相同的析晶处理,得到玻璃陶瓷样品。应用TEM、SEM和XRD等技术,系统研究了退火工艺对SiO2-Al2O3-MgO-F系玻璃陶瓷分相和析晶的影响。结果表明：随着退火温度的提高,玻璃的结构逐渐得到松弛,促进了Mg^2 和F^-离子的扩散,玻璃内分相程度逐渐增大,其分相形貌由液滴状→连通状→团簇状过渡;玻璃的分相程度对高温析晶时晶体的析出形态也有一定影响,与低温退火的玻璃相比较,高温退火时析出的云母晶体更加均匀;随着退火时间的延长,析出的晶体变得越来越细小,晶体间的交错度和晶体的均匀程度逐渐增大。     

晶种对低温烧结BaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶的影响

用烧结法制备了化学计量比和高Ba含量的两组BaO-Al2O3-SiO2(BAS)系微晶玻璃,研究了晶种对低温烧结BaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶的影响.结果表明,玻璃的软化温度随着品种含量的增加而提高.在两组玻璃粉中添加晶种有助于降低析晶活化能,促进六方钡长石和单斜钡长石的析出;晶种含量为1%时活化能最小,成分为化学计量比的玻璃析晶峰值温度也最低.在850℃保温时间2 h,添加1%晶种的BAS系微品玻璃全部转变为单斜钡长石.在两组成分的BAS系微晶玻璃中,六方钡长石的析出表现为整体析晶.不加晶种时,单斜钡长石通过六方钡长石一单斜钡长石的晶型转变析出,表现为整体析晶;添加晶种后,单斜钡长石主要因"同构"效应直接从基础玻璃中析出,表现为表面析晶.     

B2O3-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶动力学研究

采用差示扫描量热（DSC）分析法对B2O3-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的析晶动力学参数进行了测定，研究了该系统微晶玻璃的析晶动力学。结果表明：随着B2O3/SiO2比的降低，该系统玻璃的析晶活化能E呈先升高后降低的变化趋势，当B2O3/SiO2比为11：5时，析晶活化能最小，Emin=375．4kJ／mol，晶化指数n则先减小后增大，但均〉4，表明该系统玻璃可整体析晶。     

ZrO2在云母微晶玻璃中的作用

基于SiO2-MgO-Al2O3三元玻璃系统,通过添加一定量的K2O、B2O3、MgF2、CaO等成分,可得到能析出大量云母晶体、切削性能极佳的云母微晶玻璃;在这种云母微晶玻璃中加入适量的ZrO2,运用XRD、SEM及EDAX手段进行了ZrO2对云母析晶性能及显微组织的影响.结果表明,ZrO2-云母复相微晶玻璃中的ZrO2,不但可以促进分相,而且能细化云母晶粒;在CaO稳定的作用下,能够析出较多的t-ZrO2,为进一步得到高强度高韧性的云母微晶玻璃奠定了组织上的基础.     

SiO2-Al2O3-MgO-F系微晶玻璃的形变析晶

采用高温熔融法制备了SiO2 -Al2O3 -MgO-F系玻璃样品,应用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)研究了该微晶玻璃在自由形变时的析晶特征,得到了微晶玻璃自由形变析晶的规律.结果表明:在热处理过程中随着温度的升高,基础玻璃的黏度逐渐降低,可以在析晶前施加压力使之发生变形.在自由形变的前提下,微晶玻璃析出的晶体在垂直压力和平行压力方向上没有出现定向析晶.显微硬度测试结果也表明在微晶玻璃中没有明显的各向异性特征,不会带来材料性能在不同方向上的差异,为形状复杂、均质同性微晶陶瓷的制备提供了一个有效途径.     

Cr/Cr2O3多层膜的研究

用真空蒸镀及自然氧化方法在玻璃基底上制备纳米量级的4、5、6、7对层的Cr／Cr2O3多层膜。采用称重法测定薄膜的厚度；在常温和低温下使用三点法测定多层膜的电特性；用扫描电镜（SEM）观察薄膜的表面和截面的形貌及成分；用X射线衍射仪检测相结构。结果表明：制备的是纳米量级非晶态的Cr／Cr2O3多层膜，在常温和低温（77K）下均具有类似负阻的特性。     

F-离子对Li2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃晶化的影响

采用差热分析(DTA),X射线衍射分析(XRD),扫描电镜(SEM等分析手段研究了F-离子对Li₂O-Al₂O₃-SiO₂系微晶玻璃形核和晶化的影响.结果发现,引入F^-离子使得玻璃的析晶峰值温度降低,玻璃的析晶活化能E降低,晶化指数n加大.引入F^-离子后,一方面促进了玻璃析晶和晶化,Li_xAl_xSi_1-xO₂固溶体析出以及Li_xAl_xSi_1-xO₂固溶体向β-锂辉石固溶体转变加快,晶化后的晶粒尺寸加大,析晶活化能E,晶化指数n与扫描电镜(SEM)分析一致.表明F-离子促进了玻璃晶化和离子扩散.     

The crystallisation of glasses from the ternary CaF2-CaAl2Si2O8-P2O5 system

A study of glasses from the ternary system CaF₂-CaAl₂Si₂O₈-P₂O₅ has been carried out. It has been shown that glasses with low phosphorus contents and high fluorite contents crystallise to fluorite. Fluorine reduces the glass transition temperature and is also required for the formation of fluorapatite (FAP). In the absence of fluorine in the glass no apatite phase is formed. Bulk nucleation of FAP is favoured for glasses with Ca:P ratios close to the apatite stoichiometry of 1.67 and with low crosslink densities. Thermal gravimetric analysis showed significant weight losses attributable to the formation of volatile silicon tetrafluoride to occur on crystallisation of the aluminium containing phases, anorthite and mullite, which supports the view that silicon tetrafluoride formation is hindered by fluorine bonding to the aluminium atoms of the glass network. Anorthite crystallisation always occurred by a surface nucleation mechanism and appeared to be favoured by the higher silicon to aluminium ratio in these glasses compared to previously studied glass compositions.     

K2O-MgO-Al2O3-SiO2系玻璃的分相与析晶

利用HREM和其它分析手段研究了含氟或含锆K₂O－MgO－Al₂O₃－SiO₂系统玻璃液滴状分相对成核的影响．实验中观察到成核首先从液滴相内部开始,根据晶核的电子衍射图样和晶格条纹数据结合晶面间距计算,分析了分相对成核的影响以及引起整体析晶的主要因素和析晶次序等．     

纳米Al2O3/玻璃纤维/聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料非等温结晶行为研究--(Ⅰ)结晶与熔融行为

通过熔融共混法制备了纳米A l2O3/玻璃纤维(GF)/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)复合材料,利用差示扫描量热仪(DSC)对其非等温结晶过程、熔融行为及结晶度进行了研究。结果发现,纳米A l2O3粒子的异相成核作用有利于复合材料结晶速率的增加,使得非等温结晶温度提高,双熔融峰现象中的低温熔融峰的熔融温度也有所提高。同时,在PBT基体中,纳米A l2O3粒子在一定程度上可以改变玻璃纤维对复合材料结晶行为的影响而使结晶度发生改变。     

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．     

形核剂对Li2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃晶化过程的影响

采用差热分析(DTA),X射线衍射分析(XRD),扫描电镜(SEM)等分析手段研究了 TiO₂和TiO₂+ZrO₂两种形核剂对Li₂O-Al₂O₃-SiO₂(LAS)系微晶玻璃的形核和晶化的影响. 结果发现,样品经过不同温度的预形核处理后,采用TiO₂单一形核剂,晶化峰值温度和晶化峰 高度的变化较大,而采用TiO₂+ZrO₂复合形核剂,晶化峰值温度和晶化峰高度的变化较小. 当形核时间为2h,两种形核剂样品的最佳形核温度分别为745和760℃.晶化后均可得到纳米 结构的β-石英石固溶体晶相,其中采用TiO₂+ZrO₂复合形核剂样品的晶粒更细小.研究表 明采用复合形核剂的LAS微晶玻璃的形核过程对温度的敏感性小,有利于对形核过程进行控 制,同时形核效率高.     

Nucleation and crystallization kinetics of CaO-Al2O3-2SiO2 in powdered anorthite glass

The nucleation and crystallization kinetics of CaO-Al₂O₃-2SiO₂ crystals in powdered anorthite glass with particle size <44 m in which CaO-Al₂O₃-2SiO₂ crystals were found to crystallize in the heating process of the glass, were studied by nonisothermal measurements using differential thermal analysis (DTA). The temperature of maximum nucleation rate was determined from the DTA curves of samples heat treated at different temperatures. The activation energy and kinetic parameters were simultaneously calculated from the DTA data using previously reported kinetic models. The crystallization process of a sample heat treated at the temperature of the maximum nucleation rate was fitted to kinetic equations with an Avrami constant, n2 and a dimensionality of crystal growth, m2, indicating that the constant number of nuclei of CaO-Al₂O₃-2SiO₂ precipitated in a glass matrix grew two-dimensionally with an activation energy taken as an average of the values calculated by the Kissinger and also the Augis and Bennett method of 679±4 kJ mol^–1.