冷却速率对钠钙硅玻璃表面增强性能的影响

了解冷却速率对离子交换性能的影响,对钠钙硅玻璃的快速钢化具有重要意义。结合玻璃表面的应力测试和电子探针测试,研究了玻璃钢化处理后的降温速率对玻璃表面应力和K~+分布的影响,根据Boltzmann-Matano方法计算得到K~+的扩散系数曲线。结果表明:加快离子交换过程中的降温速率可以有效避免玻璃表面的应力松弛,增大钢化后玻璃的表面应力。采用快速降温的方法可使玻璃的表面应力增加50~90 MPa。     

AlF_3对冰晶石熔盐体系结构与性质影响的分子动力学模拟研究

采用分子动力学方法研究了1283 K、0.1 MPa时不同摩尔分数的Al F3对冰晶石熔盐体系结构与性质的影响.获得了体系的密度、径向分布函数、配位数、扩散系数、电导率和粘度.结果显示熔体的结构比较疏松,熔体中Al主要的离子集团形式为Al F3-6八面体,且熔体中形成了Al-F-Al氟桥结构.随着Al F3含量的增加,Al3+-F-、F--F-间的配位数均增大,各离子的扩散系数减小,体系的电导率不断减小,粘度先增大后减小.研究工作揭示了Al F3对冰晶石熔盐体系中离子的存在形式、迁移性、离子间相互作用和扩散机制的影响,对铝电解生产具有重要的指导意义.     

含碱金属碲酸盐玻璃低温粘度的研究

研究了不同碱金属离子的碲酸盐玻璃在较低温度范围内的粘度曲线,并采用麦夸特优化算法对曲线进行拟合.结果表明采用Fulcher方程和Williams方程都可以得到很好的拟合结果,并且两者参数之间存在一定的内部联系.利用得到的参数可计算玻璃中自由体积分数随温度的变化情况,并可计算得到的粘度变化速率.研究表明,含Li+离子的样品相对于含Na+离子和K+离子的样品来说其粘度变化速率较小.根据玻璃形成动力学理论,采用粘度变化速率表征玻璃的抗析晶性能更具准确性和科学意义.     

单步离子交换温度对超薄钢化玻璃性能的影响

研究了单步离子交换温度对超薄钢化玻璃性能的影响。实验设定钢化时间不变,从低到高选取不同温度作为实验条件。测试了测试样品的显微硬度,表面应力和离子扩散系数之间的差异。结果表明,在40h的离子交换条件下,交换温度设定为435℃,弯曲强度最高,继续升高温度后由于应力松弛的影响使得弯曲强度有所降低。显微硬度同弯曲强度有相似的变化规律。实验温度升高的过程中,测试结果表明玻璃表面具有的应力先变大后变小。在435℃获得了该次实验具有的最高表面应力470MPa,应力深度随时间增加。随着温度的升高,K+扩散到更深的位置,而K+浓度最高点所处的位置向玻璃表面移动。     

高碱铝硅酸盐玻璃高温电阻特性

研究了高碱铝硅酸盐玻璃熔体在600~1 625℃的高温电阻特性.结果表明:在900~1 625℃时玻璃熔体的电阻率随着n(K2O)/n(Na2O)提高呈现出增大趋势,玻璃电阻率随着温度变化符合Arrhenius方程,反映出玻璃熔体的电导率是受离子迁移控制的.研究电阻-温度依存性关系发现,玻璃的电导行为在900℃附近时出现了转变,表明玻璃电阻率受玻璃网络结构聚集度和网络外体离子结合力的影响,大于900℃时电导主要受碱金属离子的扩散机制控制,活化能为50~65 kJ/mol;在600~900℃低温区电导能力较弱,主要受碱金属离子的迁移机制所控制,活化能为100~120 kJ/mol.     

基于复合材料理论的混凝土内多离子扩散模型

根据Nernst-Einstein方程以及离子的浓度和电导率关系，探究多离子传输时离子浓度对离子扩散系数的影响，比较单离子传输和多离子传输的离子扩散系数差异.根据通用有效介质（GEM）理论，分别计算水泥浆、骨料和ITZ内部的离子扩散系数和体积分数，得到混凝土内部离子扩散系数，探究混凝土的构成组分对离子扩散系数的影响.综合考虑混凝土的构成组分以及离子的种类和浓度，提出基于多相复合材料理论的混凝土内部多离子扩散预测模型.比较计算结果与试验数据可知，离子的扩散系数随着离子浓度的增加而明显下降.和传统的离子扩散预测模型相比，该模型可以通过混凝土内部离子的种类和浓度预测离子的扩散系数，预测结果更加合理.     

澄清一个重要的岩石化学参数

阐明了作为划分S-型与I-型花岗岩类的特征岩石化学参数:Al_2O_3/(Na_2O+K_2O+CaO)正确的原子数(或离子数)表达式,应是Al/(Na+K+2Ca)而不应是Al/(Na+K+Ca/2)。     

离子交换过程对表面含AgX玻璃光色性的影响

利用离子交换法对本体含有卤素的基玻璃进行银离子交换处理可以得到表面含ＡｇＸ光色玻璃。离子交换过程是影响玻璃表面光色性的重要因素。本文对该离子交换过程银离子扩散系数进行近似计算，推导分析了银在玻璃表面层的浓度分布，继而讨论了离子交换时间、盐浴浓度等因素对玻璃表面光色性的影响。     

用离子交换来提高玻璃的硬度和强度

本文研究了在硝酸盐熔盐中加入某些添加剂如 KOH、K_3PO_4、KF 及 KBF_4对处理玻璃硬度和强度的影响,以及在同一熔盐组成时,处理温度与时间对玻璃硬度和强度的影响.研究结果表明在合适的添加剂用量和热处理温度和时间条件下,可以提高玻璃的硬度、抗冲击强度.对添加剂作用机理进行合理解释并推导了扩散方程式,用离子探针测定了 K~+离子浓度分布,并计算了熔体和玻璃之间 K~+离子扩散系数。     

煤粒瓦斯解吸扩散规律实验

进行了不同粒径煤样、不同温度和不同吸附平衡压力条件下的等温吸附-解吸实验.通过对解吸实验前600s实验数据的甲烷解吸率和槡t线性拟合,并结合计算得到了煤粒甲烷的初始有效扩散系数和扩散动力学参数.结果表明:吸附平衡压力越大,初始有效扩散系数越大,瓦斯解吸率越大;温度越高,初始有效扩散系数和扩散动力学参数也越大;煤样的粒径愈大初始有效扩散系数愈大,而动力学扩散参数越小,相同解吸时间内的甲烷解吸率越小.通过Arrhenius方程得到了甲烷解吸扩散活化能的表达式,通过处理数据得到1#和3#煤样的解吸扩散活化能分别为14.38kJ/mol和9.99kJ/mol.     

The Mixed-Alkali Effect on The Resistance of Glass to Water

Based on the composition of float glass, the resistance of glass to water, in which a small amount of K2O (0-1.0 wt% ) was substituted for equivalent amount of Na2O, was investigated by means of glass grains testing. The components extracted from the glass and total alkalinities in extraction solution were determined by atomic absorption spectroscopy and neutralizing method, respectively. The composition of the glass was 14.4 K2O Na2O, 4.0MgO, 8.2CaO, 1.4Al2 O3, 72.0 SiO2, and the minimum extraction ratio of oxides (maximum durability) occurred at a K2 O/Na2O ratio of 0.051( by weight) due to the presence of the mixed-alkali effect. The relative extraction ratio of alkali oxides (R2O) was greater than that of alkaline earth oxides (RO) . By means of mixed-alkali effect and lowing relative contents of R2O in the glass, the resistance of float glass to water was improved and its mildew-proof ability was therefore increased.     

First-principles insight into the entanglements between superionic diffusion and Li/Al antisite in Al-doped Li_(1+x)Al_xGe_(2–x)(PO_4)_3(LAGP)

As an ion conductor, the Al-doped Li_(1+x)Al_xGe_(2–x)(PO_4)_3(LAGP) demonstrates the superionic Li diffusion behavior, however,without the convinced verifications. In this context, the density functional theory(DFT) calculations are employed to clarify the structural origin of the fast Li ion migration kinetics in LAGP solid electrolytes. The calculated results show that doping of Al leads to an emerging high-energy 36 f Li site, which plays an important role in promoting the Li diffusion and can largely lower the Li ion diffusion energy barrier. Moreover, the Li/Al antisite defect is investigated firstly, with which the Li ions are excited to occupy a relatively high energy site in LAGP. The obvious local structural distortion by Li/Al antisite results in the coordination change upon Li diffusion(lattice field distortion), which facilitates the Li diffusion significantly and is probably the main reason to account for the superionic diffusion phenomenon. Therefore, the occupation of Li at high-energy sites should be an effective method to establish the fast Li diffusion, which implies a rewarding avenue to build better Li-ion batteries.     

焙烧态MgAl-CO3双羟基层状金属化合物去除水中痕量高氯酸盐

用共沉淀法制备了不同配比的MgAl-CO3双羟基层状金属化合物,焙烧后制得焙烧态水滑石。考察了MgAl-CO3双羟基层状金属化合物及其焙烧产物对水中痕量高氯酸根离子的吸附性能,研究了初始浓度、pH值、温度、粒径、共存阴离子等对去除效能的影响,计算得到了有关动力学参数。结果表明:550℃焙烧态水滑石(n(Mg2+)/n(Al3+)=3)对ClO4-的吸附效果最好,且符合准二级反应动力学方程和Freundlich等温吸附模型。焙烧态水滑石对溶液的pH值具有一定的缓冲作用,在较宽的pH范围均可广泛应用。但是在强酸条件下水滑石会发生溶解;强碱条件下OH-会与ClO4-形成吸附竞争。     

掺钕透明微晶玻璃的析晶动力学和显微结构

采用传统熔体冷却法制备了45Si O2-25Al2O3-15CaF2-5Na2O-10NaF-1Nd2O3体系玻璃,并通过优化热处理工艺获得了透明氟氧化物微晶玻璃。采用析晶动力学分析了45Si O2-25Al2O3-15CaF2-5Na2O-10NaF-1Nd2O3体系玻璃的析晶机制,并通过DSC、XRD和SEM等方法研究了热处理制度与玻璃析晶行为和显微结构的关系。研究表明,该体系玻璃的析晶过程主要受扩散控制,其主晶相为CaF2,析晶活化能为325.51 kJ/mol,晶粒尺寸随晶化温度升高逐渐长大,晶粒数量随保温时间延长逐渐增多。通过优化热处理制度,获得了晶粒尺寸约为40 nm,晶相含量约为30%的透明微晶玻璃。     

Ion specificity in NaCl solution confined in silicon nanochannels

Ion specificity of Na+and Cl ions for NaCl solution confined in silicon nanochannels is investigated with molecular dynamics(MD)simulations.The MD simulation results demonstrate that ion specificity for Na+and Cl ions exhibits clearly in nanochannels with high surface charge density.The two types of ions show different density distributions perpendicular to the channel surface due to the ion specificity when they act as counterions near negatively and positively charged surfaces,respectively.Both the two counterion distributions cannot be predicted by Poisson-Boltzmann equation within 0.75 nm near the surface.In addition,the ion specificity is also demonstrated through affecting the water density distributions.In the nanochannel with negatively charged surfaces,the presence of the Na+ions reduces the number of water peaks in water density distribution profile.In comparison,when the Cl ions act as counterions near positively charged surfaces,they do not affect the number of the water peaks.Besides the influence on the water density distribution,ion specificity also exhibits through affecting the water molecule orientation in the adsorbed layer.It is found that Cl ions make the water molecules in the adsorbed layer align more orderly than Na+ions do when the two types of ions act as the counterions near the positively and negatively charged surfaces with the same surface charge density.     

CHEMICAL DURABILITY OF WINDOW GLASS IN TALL BUILDING AND ITS EFFECT ON STRENGTH

The window glasses in tall buildings areexposed to rain,polluted air and sunshine,etc.In thispaper the variance of the surface chemical durabilityand bending strength of float glass under the influenceof acid,alkali,CO_2,ultra-violet ray are investigated byelectron probe X-ray microanalyser,atomic absorptionspectrophotometer,FT-IR spectrometer and Materialstesting machine.It is found that the concentration ofNa ion at glass surface changes after the glass reactswith the media mentioned above and the bending strengthof glass is increased with the exception of the glass ex-posed to UV ray.If the micro-crack at glass surfacecan be treated properly,the bending strength will be im-proved.     

铜铝氧化物的制备及其脱硫性能研究

氧化铜是中高温脱硫剂的常用组分.本文采用共沉淀法制备一系列不同比例的铜铝氧化物脱硫剂,考察铜铝比、焙烧温度、盐碱比和反应温度对于脱硫性能的影响.结果显示焙烧温度为400℃、铜铝摩尔比为0.625:1、盐碱比为1.25:1、反应温度为70℃时,脱硫效果最佳.     

加热扩散对电弧喷涂Al涂层的影响

为了提高Al涂层的抗高温氧化性及硬度,采用电弧喷涂方法在Q235碳钢基体上制备了Al涂层.结果表明,经过加热扩散处理后Al涂层和基体之间形成了扩散层.涂层厚度、加热温度与加热时间对扩散层具有一定影响.当加热温度为800℃和900℃时,Al涂层主要形成相为Fe Al、Fe Al2、Fe Al3和Fe2Al5.经过加热扩散处理后Al涂层具有优良的抗高温氧化性,且平均硬度相比未经加热扩散处理的Al涂层提高了10倍以上,利用扩散系数求出的扩散层深度与实际扩散层深度相近.     

镀膜玻璃衬底表面结构的分子动力学模拟

为考察硅酸盐玻璃衬底的表面结构以及温度对玻璃衬底表面结构的影响，模拟研究了500～1 000 K温度范围内及Al质量分数为0.5%～1.5%的玻璃衬底结构.采用Born-Mayer势函数,使用分子动力学方法，模拟了玻璃体相结构向表面结构转化的结构驰豫过程.结果表明，结构驰豫使系统能量下降，原子向表面一侧扩散.在500～1 000 K温度范围内，玻璃成份中Na原子的驰豫最为明显，Ca原子次之，Si、O原子最小，玻璃衬底表面的Na原子的质量分数高于体相.随着玻璃成份中Al质量分数的减小，玻璃衬底表面层的能量增加，活性增强，有利于沉积原子的吸附.