Tb:YAG微晶玻璃的制备及其发光性能

采用熔融法制备Tb3+掺杂Na F-Y2O3-Al2O3-SiO2系统玻璃,并进行不同温度的热处理,制备出晶相为YAG的微晶玻璃.通过XRD、SEM、荧光光谱仪研究微晶玻璃的晶相、形貌、光谱性能.结果表明:掺Tb3+的基础玻璃经1 300℃热处理能得到含纯YAG晶相的微晶玻璃,晶粒大小在25~75 nm;在微晶玻璃中Tb3+蓝光发射强度减弱,而绿光发射强度得到增强.     

Na2O对MAS系玻璃熔体性质及微晶玻璃结构的影响

利用浇铸法制备了MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃。采用示差扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析方法,研究玻璃组成中Na2O对MgO-Al2O3-SiO2(MAS)系统微晶玻璃的高温粘度、结构与析晶性能的影响。结果表明,掺入Na2O后MAS微晶玻璃高温粘度有明显的降低,并且随着掺入量的增加玻璃的粘度逐渐降低。随着Na2O掺入量的增加,玻璃熔体的熔制温度从A0的1 552℃逐步降低到1 494℃。未掺Na2O的MAS微晶玻璃主晶相为颗粒状α-堇青石相,掺入后的微晶玻璃全部析出柱状镁橄榄石相。     

K_2O对R_2O-CaO-SiO_2-F微晶玻璃析晶的影响

R2O-CaO-SiO2-F系统微晶玻璃的析晶过程较为复杂,析出晶体种类繁多。为得到预期的晶相,获得最佳性能,需要对整个析晶过程进行合理控制。因此采用DTA、XRD、SEM等测试分析方法,研究K2O引入量对R2O-CaO-SiO2-F系统微晶玻璃的析晶温度、主晶相、晶体含量以及微观形貌的影响。研究结果表明:随着K2O引入量的增加,玻璃转变点温度降低,而最大析晶峰温度升高。当K2O引入量为质量分数5%左右时,微晶玻璃的主晶相为颗粒状的氟化钙和柱状的硬硅钙石,晶体含量为15%。当氧化钾质量由6%增加到8%时,微晶玻璃主要析出放射状a-硅碱钙石,次晶相为少量的氟化钙,晶体含量增大到40%。     

封接用铋酸盐微晶玻璃的制备

采用常规熔体冷却法和玻璃粉末低温烧结法制备了铋酸盐基础玻璃及其微晶玻璃。利用扫描示差量热(DSC)、X射线衍射(XRD)、热膨胀系数、抗弯强度等分析测试方法研究了基础玻璃的特征温度、析晶、热处理温度对玻璃析晶以及对微晶玻璃热膨胀系数、抗弯强度的影响。结果表明:基础玻璃的热膨胀系数随Bi2O3含量的增加而递增;玻璃化转变温度和软化温度随Bi2O3含量的增加而递减;Bi2O3含量不同,低温处理下获得的晶相种类相同,而高温处理下获得的晶相种类不同。在400℃、500℃、600℃晶化处理时,50Bi2O3-20B2O3-15ZnO-10BaO组成玻璃析出的晶相分别是Bi45BO69/Bi2O3、Bi2O3/Bi24B2O39和Bi24B2O39;65Bi2O3-5B2O3-15ZnO-10BaO组成玻璃析出的晶相分别是Bi45BO69/Bi2O3、Bi2O3和Bi38ZnO58。     

Na_2O对微晶玻璃装饰板烧结和析晶的影响

研究了Na_2O含量对CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃装饰板析晶温度、析晶相,烧结收缩及表面气泡的影响。确定了合适的Na_2O含量及烧结温度范围。     

Sm~(3+)掺杂CaO-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃性能研究

采用烧结法制备了Sm3+掺杂CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光光谱仪研究了该微晶玻璃的析晶及发光性能。结果表明:微晶玻璃的主晶相为硅灰石(CaSiO3)与钙长石(Ca(Al2Si2O8)),该微晶玻璃能够被紫外及蓝光激发出红光。此外该微晶玻璃的发光强度高于同组分的玻璃,随着热处理时间从1 h延长至4 h,该微晶玻璃的结构、显微形貌及发光性能基本没有改变。     

Bi_2O_3对锂镁铝硅微晶玻璃结构与性能的影响研究

Bi2O3能够有效降低基础玻璃的熔化温度,在锂镁铝硅系统微晶玻璃中加入不同质量含量的Bi2O3后,采用DSC,XRD,FESEM以及高分辨透射电镜等测试手段进一步研究了Bi2O3对微晶玻璃结构及性能的影响。研究结果显示,微晶玻璃中析出的主要晶相为β-锂辉石和锂辉石固溶体,加入量为质量分数1.0%时,能够降低微晶玻璃晶化温度约25℃。Bi2O3质量含量为1.0%时微晶玻璃的热膨胀系数最小,但是微晶玻璃的抗折强度与Bi2O3的含量没有明显的线性关系,随着Bi2O3含量的增加,晶粒的尺寸呈现变小的趋势。     

助熔剂对一次烧结法制取建筑微晶玻璃烧结性的影响

目的 研究助熔剂对一次烧结法制取铁尾矿建筑微晶玻璃配料的烧结过程和烧结制品性能的影响,实现低温烧结.方法 在CaO-MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃配料中,调整助熔剂的种类与掺量,研究助熔剂对基础玻璃配料烧结制品的起始烧结温度、体积密度及显气孔率的影响.结果 助熔剂可使基础玻璃配料的起始烧结温度从870℃降低到810℃,扩大了基础玻璃配料的烧结范围.基础玻璃配料烧结制品在900℃收缩剧烈,在1 250℃时候致密化完全.制品显气孔率最低,体积密度最大,出现足够的液相量可供完成晶化.结论 助熔剂对一次烧结法制取铁尾矿建筑微晶玻璃低温成型起到关键作用,复合助熔剂可以降低基础玻璃配料的烧结温度和最低共熔温度,基础玻璃配料烧结制品的显气孔率明显减少,体积密度显著提高.制品成型良好.     

MnO2对磷渣微晶玻璃显微结构和性能的影响

烧结法CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃具有结构致密均匀,抗冲击、耐磨、耐腐蚀、无放射性、色泽丰富、纹理美观等特性,是一种新型绿色环保型装饰材料。以磷渣为主要原料,以Fe2O3和MnO2为着色剂,制备了米黄色微晶玻璃。利用X射线衍射和扫描电子显微镜等测试技术,研究了不同MnO2含量对微晶玻璃显微结构、晶相种类的影响,测定了微晶玻璃的化学稳定性。研究结果表明:当MnO2质量含量小于5.5%时,微晶玻璃主晶相为β-硅灰石,随着MnO2含量的增加析晶量减少,晶粒尺寸由0.42μm减小到0.3μm;当MnO2质量分数为6%时,主晶相变为钠长石且析晶量增加、晶体尺寸增大。当MnO2质量分数大于4%时,MnO2质量分数每增加0.5%其摊平温度约降低10℃,适量加入MnO2使其化学稳定性提高。     

MgO对Tb3+-黄磷炉渣微晶玻璃的析晶及发光性能的影响

以黄磷炉渣为主要原料,采用高温熔融法制备MgO掺杂的以Tb₄O₇为激活剂的黄磷炉渣发光微晶玻璃,通过DTA、FactSage模拟、XRD、SEM、稳态/瞬态荧光、CIE色度等探究MgO对Tb³⁺-黄磷炉渣微晶玻璃热处理制度、析出晶相、样品形貌、发光性能和样品色度的影响.结果表明：MgO添加质量为1%～6%时,基础玻璃析晶温度显著降低,析晶活化能(E)呈现降低趋势,析晶效果显著;随着MgO添加,样品中钙铝黄长石(Ca₂Al₂SiO₇)相含量减小,镁黄长石(Ca₂MgSi₂O₇)相含量增加,与FactSage软件模拟结果基本一致.在激发和发射光谱中,绿光发射峰(543 nm)强度随MgO掺杂量的增加呈先增加后降低的趋势,当MgO添加质量为2%时,微晶玻璃具有良好的绿光发射,光致发光强度最高,色坐标显示此时样品色度更优,说明一定浓度MgO掺杂对微晶玻璃的发光强度有较大的促进作用.     

热历史对CaO(MgO)-Al_2O_3-SiO_2系统晶化性能和硬度的影响

研究了热历史对一种CaO（MgO）－Al2O3－SiO2系统微晶玻璃的晶化性能和压痕硬度的影响。利用X射线衍射分析了微晶玻璃的晶相种类;结合光学显微镜观察,探讨了热处理温度对晶相体积百分数的影响;确定了硬度与测试荷载之间的关系。实验结果表明,随着热处理的提高,微晶玻璃的晶相含量增加,微晶玻璃的硬度增大     

组成对AlN/MAS微晶玻璃材料热导率的影响

以MgO-Al2O3-SiO2系基础玻璃和AlN为原料制备AlN/MAS微晶玻璃复合材料,可提高MAS微晶玻璃的导热性能。通过调整AlN/MAS微晶玻璃复合材料的组成,在1 000℃的烧结温度下制备AlN/MAS微晶玻璃复合材料。利用XRD、SEM、激光热常数测试仪等测试手段对不同组成的AlN/MAS微晶玻璃复合材料的结构和热导率进行了测试分析与研究。结果表明:AlN/MAS微晶玻璃复合材料在烧结过程中MAS微晶玻璃析出的主晶相为α-堇青石。该复合材料的热导率随着AlN含量的增加呈现出先增大后减小的特点。当AlN含量为20%时,复合材料的热导率最高;当AlN含量超过20%时,复合材料的热导率降低。     

组成对花岗岩尾矿微晶玻璃结构及性能的影响

以一种花岗岩尾矿为主要原料,采用烧结法研制大掺量花岗岩尾矿微晶玻璃。通过基础玻璃的示差扫描量热法(DSC)曲线,确定样品的玻璃转变温度Tg、初始晶化温度Tx和晶化峰值温度Tp。借助X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM),对晶化试样的物相进行测定和微观结构分析。探讨了花岗岩尾矿掺入量及组成变化对样品烧结、晶化及外观的影响。结果表明:当花岗岩尾矿掺入量为质量分数40%,可制得主晶相为β-硅灰石的花岗岩尾矿微晶玻璃,其晶体形貌为柱状且分布均匀,析晶温度范围为1 080～1 160℃;而随着花岗岩尾矿掺入量质量分数的增加(40%～70%),析晶下限温度提高,析晶温度范围变窄,析出的主晶相仍为β-硅灰石,但晶相含量逐渐降低。     

B_2O_3对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响

硼硅酸盐玻璃与普通的钠钙硅玻璃相比,性能上有非常明显的优势。主要探讨B2O3对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响。通过红外光谱和拉曼光谱分析了硼硅酸盐玻璃在不同含量B2O3的情况下的结构变化,测试了玻璃的热膨胀系数、转变温度、软化温度和化学稳定性。研究结果表明:随着B2O3含量的增加,玻璃结构中[BO3]增多,[BO4]先增多后相当,玻璃的热膨胀系数也是先减小后增大,转变温度和软化温度都逐渐减小;硼硅酸盐玻璃中加入适量的B2O3后对玻璃的化学稳定性有一定的改善。     

Na_2O对LAS微晶玻璃高温粘度及析晶的影响

降低Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)微晶玻璃的高温粘度具有重要的研究价值和实际应用价值。以LAS玻璃和微晶玻璃为研究对象,采用DTA、XRD、SEM、高温粘度测试等测试方法,研究Na2O对LAS母体玻璃高温粘度和微晶玻璃的结构和析晶性能的影响。结果表明随着Na2O含量的增加LAS母体玻璃的高温粘度、核化温度和晶化温度均降低,LAS微晶玻璃的主晶相由β-石英固溶体逐渐转变为β-锂辉石固溶体。     

TiO2和Cr2O3作晶核剂制取粉煤灰微晶玻璃晶化行为的研究

研究了以TiO2和Cr2O3为晶核剂制取粉煤灰微晶玻璃的晶化行为,运用DTA、XRD、SEM等测试方法,观察了制品中的晶相种类、含量和微晶体发育形貌,分析了基础玻璃的化学组成、热处理方法和晶核剂对晶化行为的影响.研究表明:利用粉煤灰可以生产透辉石为主晶相的微晶玻璃,粉煤灰掺量可达40%以上.晶核剂种类和基础玻璃的化学组成对析晶行为和晶相种类有重要影响,熔制工艺和热处理方法也会影响析晶行为,本研究的玻璃基础组成有利于透辉石晶体的生成.     

Na_2O/B_2O_3对硼硅酸盐玻璃结构与性能的影响

硼硅酸盐玻璃具有非常优异的性能。采用熔融冷却法制备了不同Na2O含量的高硼硅酸盐玻璃。主要探讨R(R=Na2O/B2O3)对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响。通过红外光谱分析了硼硅酸盐玻璃在不同R的情况下的结构变化,测试了玻璃的密度、热震性、化学稳定性和力学性能。研究结果表明:随着R的增大,硼硅酸盐玻璃结构中出现了[BO3]转变为[BO4]的现象,并且在R=0.5时,出现了结构变化的极值点。硼硅酸盐玻璃的化学稳定性受玻璃结构的影响,R对耐酸、耐水性能影响不大,但随着R的增大,其耐碱性显著下降。硼硅酸盐玻璃的力学性能与玻璃的结构有关,即与[BO3]、[BO4]及[SiO4]的比例有关。随着R的增加,硼硅酸盐玻璃的弯曲强度及硬度呈现先增大后减小的趋势,且在R=0.5处产生最大值,分别为69.5MPa、6.94GPa。     

Co_2O_3和K_2Cr_2O_7对RCSF微晶玻璃性能的影响

利用差热分析,可见-紫外光谱,X射线衍射及扫描电镜,分析研究了Co2O3和K2Cr2O7对硅碱钙石玻璃着色及晶化过程的影响规律。结果表明:着色剂K2Cr2O7导致玻璃显绿色,Co2O3使玻璃显蓝色。加入着色剂的微晶玻璃与其母体玻璃相比,光谱曲线整体向长波方向移动,微晶玻璃颜色偏浅。加入适量的K2Cr2O7着色剂可促进该系统微晶玻璃主晶相硅碱钙石的析出,但是着色剂Co2O3抑制了该系统微晶玻璃晶相的析出,加入0.1%Co2O3的微晶玻璃析出的主晶相为硬硅钙石,只有少量硅碱钙石析出。     

一次烧结法制取金属尾矿建筑微晶玻璃的组成

目的实现一次烧结法制取各项性能指标均满足建筑要求的建筑微晶玻璃,提高产品性能.方法以铁尾矿为主要原材料调整配方,进行差热分析及X射线氵行射,并对实验数据进行对比分析.结果氧化物的含量关系到利用一次烧结法制取建筑微晶玻璃的成功与否,对主晶相的类别起决定性作用.并且形成透辉石主晶相的晶化率高.结论通过调整微晶玻璃的组成,配合适当复合晶核剂,将玻璃软化点降低100℃,烧结温度由1400℃降至1200℃,整个生产过程由6 h缩短到4 h.复合晶核剂:TiO2、Cr2O3,CaF2,其中m(TiO2):m(Cr2O3)(其比值为k1)取2~4,TiO2的质量分数范围为2%~10%,CaF2质量分数在2%以上.     

配料对焚烧飞灰电弧炉熔渣晶化行为的影响

将垃圾焚烧飞灰电弧炉熔融处理后的液态熔渣直接浇铸成型后热处理,运用同步热分析仪、X射线衍射仪和扫描电镜等方法,研究废玻璃和晶核剂(TiO2和Cr2O3)等辅助原料的添加对微晶玻璃晶化行为及性能影响.研究表明,适量掺加废玻璃对微晶玻璃理化性能有显著改善,晶核剂类型及添加比对微晶玻璃主晶相和晶化程度影响较大,微晶玻璃的理想原料配比为m(废玻璃)∶m(垃圾焚烧飞灰)=1∶1,晶核剂TiO2添加质量分数为3%,制成的微晶玻璃主晶相为透辉石Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6和少量普通辉石Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6,抗弯强度54.96 MPa,主要理化性能达到或优于天然花岗岩和大理石,重金属浸出浓度低于国际建材环保要求限值.