MgO-Al2O3-SiO2系硬盘基板用微晶玻璃析晶动力学研究

MgO-A l2O3-SiO2系微晶玻璃是一种优良的磁盘基板备选材料,该材料具有良好的力学性能,能够满足高性能硬盘基板用材料的要求。采用差热分析方法(DTA),得到了以TiO2作为晶核剂的MgO-A l2O3-SiO2系微晶玻璃的析晶动力学参数,研究了该体系微晶玻璃的析晶动力学;利用X射线衍射技术(XRD)确定了经合适热处理后得到的样品的主晶相。结果表明:引入TiO2降低了该体系玻璃的析晶活化能Ea,当TiO2质量分数达到7%时,Ea达到最小值,玻璃析晶晶化指数n达到最大值,这表明TiO2在一定范围内促进了该系统玻璃的析晶。     

CaO-Al2O3-SiO2系玻璃陶瓷的析晶动力学研究

采用差热分析方法(DTA)对CaO-Al2O3一SiO2体系玻璃陶瓷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CaO/SiO2比的增大,该系统玻璃的析晶活化能E变小,析晶动力学反应速率k(T)增大,玻璃稳定性变小.所有玻璃样品的析晶指数(n)约为1,为表面析晶机制.     

Na2O-CaO-SiO2-MgO-Al2O3-ZnO微晶玻璃制备及晶化行为的研究

本文设计了Na2O-CaO-SiO2-MgO-Al2O3-ZnO体系,采用熔融法制备了以磷渣为主要原料的微晶玻璃,磷渣在微晶玻璃中的使用率达到67～75%,并利用XRD,SEM等确定了玻璃的最佳热处理制度,研究了Na2O对微晶玻璃析晶及特征的影响.结果发现经过 750 ℃核化4 h,850 ℃晶化2 h,得到主晶相为硅灰石(CaSiO3)和菱硅钙钠石(Na2Ca2Si3O9)的微晶玻璃.玻璃中表面析晶和整体析晶同时存在,其中Na2O可促进整体析晶和菱硅钙钠石的析出.     

CaO-Al2O3-SiO2系粉煤灰微晶玻璃的析晶动力学及电子探针分析

利用烧结法制备了CaO-Al2O3-SiO2系粉煤灰微晶玻璃。采用差热分析方法确定了析晶峰温度Tp,研究了其晶析动力学,并利用JMA方程获得的析晶动力学参数k（Tp）制备玻璃热稳定性。采用X射线衍射、电子探针-能谱分析方法研究了微晶玻璃中玻璃基体、晶相的组成。研究结果表明：析晶活化能Ea为591.5kJ/mol,指前因子A为1.87×1013min-1,k（Tp）判据表明玻璃的稳定性随升温速率的增加而降低;升温速率对主晶相的种类没有影响,即均为单一的β-硅灰石,其尺寸大小约为2～20μm;基体玻璃中原子种类十分复杂,既有网络形成体,又有网络修饰体和网络中间体,其性质与Na2O SiO2玻璃相近。     

CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃表面析晶动力学研究

采用X衍射分析（XRD）,扫描电镜分析（SEM）等测试分析手段,研究了CaO-Al2O3-SiO2（以下简称CAS）系统微晶玻璃的析晶动力学。通过块状样品的析晶趋势表征了表面析晶模式,计算了晶体生长阶段的析晶速率;采用SEM测试方法分析了玻璃颗粒中晶体长大过程。     

CaO对CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃晶化过程活化能的影响

CaO对CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的烧结及析晶性能有较大影响,从而影响了微晶玻璃的结构及性能.本文运用DTA、烧结收缩率分别测定了CaO-A12O3-SiO2系统微晶玻璃的烧结活化能及析晶活化能,研究了这两者的变化趋势.     

TiO2对CaO-P2O5-AL2O3-SiO2玻璃析晶动力学的影响

通过玻璃的稳定性参数△T、H'、析晶激活能E等参量的变化,研究了Tio2对CaO-P2O5-AL2O3-SiO2系玻璃析晶动力学的影响.结果表明:TiO2的引入能显著降低本系统玻璃的稳定性,减少析晶激活能,并能提高玻璃的析晶数量.     

整体法制备CaO—Al2O3-SiO2系统微晶玻璃晶核剂的选择

措助X射线衍射仪、扫描电镜等现代分析测试手段．分析研究在基础玻璃中加入不同的晶核剂,对整体析晶法制备CaO-Al2O3-SiO2。系统微晶玻璃晶化行为的影响。研究表明．CaF2能有效促进CaO-Al2O3-SiO2系统玻璃的整体析晶．形成以β-硅灰石为主晶相的微晶玻璃．晶核剂质量浓度不同对玻璃析晶的影响不同。     

TiO_2对CaO-P_2O_5-AL_2O_3-SiO_2玻璃析晶动力学的影响

通过玻璃的稳定性参数△T、H’、析晶激活能E等参量的变化,研究了TiO2对CaO-P2O5-AL2O3-SiO2系玻璃析晶动力学的影响。结果表明:TiO2的引入能显著降低本系统玻璃的稳定性,减少析晶激活能,并能提高玻璃的析晶数量。     

CaO对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶和性能的影响

以CaO-Al2O3-SiO2三元系微晶玻璃为研究对象,通过DTA,XRD,SEM等手段对微晶玻璃析晶的动力学进行研究,利用析晶活化能E和析晶参数n值来分析析晶机理;实验结果表明：析晶参数n=2,体系属于整体析晶。随着氧化钙含量的增加,析晶温度降低,析晶活化能降低,有利于微晶玻璃的晶化,使其密度增大,显微硬度增加。但氧化钙加入量不能过大,否则会因烧结温度区范围变窄而产生坑点、突起、断裂等缺陷。     

Fe2+、Fe3+对CASM系微晶玻璃析晶性能的影响

为了能够利用冶金行业中的大量含铁固体废弃物制备高附加值的微晶玻璃,采用差热分析法(DTA)研究了Fe2+、Fe3+对CASM系微晶玻璃析晶性能影响。研究结果显示,Fe2+可以降低微晶玻璃的热处理温度,但是少量的Fe3+则会使热处理温度升高。同时计算了不同含量的Fe3+和Fe2+玻璃料的析晶动力学参数K(Tp)。分析结果表明,Fe2+对该配方下的微晶玻璃的析晶能力影响较小,当其含量为0～7.5%时Fe3+对析晶能力影响也较小;当Fe3+含量高于7.5%时其能够显著提高玻璃的析晶能力,但对于采用烧结法制备微晶玻璃工艺,析晶能力太强不利于微晶玻璃的烧结。因此固体废弃物中的铁含量较高时,其以Fe2+的形式存在时较为有利。综合微晶玻璃的力学性能,在该配方体系中Fe2+和Fe3+含量应分别不高于4.5%和3.0%。     

The dielectric,thermal properties and crystallization mechanism of Li–Al – B–Si – O glass – Ceramic systems as a new ULTCC material

Li–Al–B–Si–O (LABS) glass-ceramics with a sintering temperature of 600 °C were studied for ultra-low temperature co-fired ceramics (ULTCC) applications. The crystal phase of LABS glass-ceramics is dendritic β-spodumene. The permittivity and dielectric loss of LABS glass-ceramics are ε_r = 5.8 and tgδ = 1.3 × 10⁻³ at 10 MHz, respectively. The coefficient of thermal expansion (CTE) of LABS glass-ceramics is 3.23 ppm/°C, which is close to that of silicon. The dielectric and thermal properties of LABS glass-ceramics are closely correlated to the degree of its crystallization. The permittivity decreases continually while the dielectric loss decreases first and slightly increases with the increasing of crystallization of β-spodumene. The CTE of LABS glass-ceramics decreases as β-spodumene crystallized from LABS glass. The crystallization kinetic and mechanism of LABS glass-ceramics indicate that the β-spodumene crystallizes in a two-dimensional interfacial growth mechanism due to the migration of Li-ions. The diffusion coefficients derived from energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) results indicated that both Al and Ag electrodes have good compatibilities with ULTCC tapes, which could reduce the cost of multilayer electro-ceramic devices dramatically by using the ULTCC and base metallization.     

CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的冲蚀磨损研究

CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃装饰板材是一种新型建筑装饰材料。本文利用冲蚀磨损实验研究了影响CaO-Al2O3-SiO2系统烧结法微晶玻璃装饰板材磨蚀行为。讨论了微晶玻璃组成、结构、磨粒粒径、冲蚀角、冲蚀时间对CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的冲蚀性的影响。结果表明:随着微晶玻璃中晶相含量的增加,磨料对其表面的冲蚀磨损量明显下降。微晶玻璃的冲蚀量随冲蚀角的增大、冲蚀时间的增长、磨粒粒度的增大而增加。     

Na2O—CaO—TiO2—P2O5系统多孔微晶玻璃的制备

自1934年，H·P·Hood等人发明了Vyocr glass 以来，用于制备多孔玻璃的基础玻     

Fe2O3对铜尾矿基CaO-MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃析晶行为的影响

以铜尾矿为主要原料,通过熔融法制备CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂(CMAS)微晶玻璃,并外掺Fe₂O₃晶核剂对细粒级铜尾矿基CMAS微晶玻璃析晶行为进行优化。利用DSC、XRD和SEM等手段研究了晶核剂用量对细粒级铜尾矿基CMAS微晶玻璃析晶行为和物理性能的影响,借助Ozawa-Chen法拟合计算了析晶动力学参数。结果表明,外掺Fe₂O₃晶核剂用量大于3.72%(质量分数)时,细粒级铜尾矿制备的微晶玻璃可以实现整体析晶。辉石相的析出是玻璃相中的Fe、Mg元素进入[Si(Al)O₄] 四面体晶格配位的结果,Fe³⁺的增加有利于辉石相的析出并降低了析晶活化能,外掺Fe₂O₃晶核剂能够较好地优化细粒级铜尾矿基微晶玻璃的析晶行为和力学性能。     

Co2+掺杂ZnO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的制备及光学性能

本文采用熔融法和热处理制备了Co²⁺掺杂的ZnO-MgO-Al₂O₃-SiO₂(ZMAS)系透明微晶玻璃,基于X射线衍射的结果确定了微晶玻璃的主要晶相为ZnAl₂O₄/MgAl₂O₄,并且随着晶化处理时间的增加,微晶玻璃的物相构成没有发生明显变化,尖晶石相的结晶度和平均晶粒尺寸呈现先增大后减小的趋势。吸收光谱和发射光谱的结果表明Co²⁺进入了尖晶石相ZnAl₂O₄/MgAl₂O₄中,并取代了四面体位置(T_d)的Zn²⁺或Mg²⁺。随着晶化处理时间的增加,样品的吸收光谱强度和发射光谱强度均呈现先升高后降低的趋势,这与X射线衍射结果的变化趋势一致,说明可以通过控制微晶玻璃的结晶度来调控光学性能,这对制备性能优良的微晶玻璃材料具有一定的指导意义。对比了采用不同价态Co的氧化物原料制备的微晶玻璃,结果表明无论是掺杂CoO还是Co₂O₃,微晶玻璃尖晶石相中的Co元素均以Co²⁺形式存在。此外,将所制备的微晶玻璃材料在1 540 nm处的基态吸收截面(σ_gas)同Co掺杂的其他基体材料进行了对比,发现它有望作为可饱和吸收体应用于调Q激光器中。     

Y2O3掺杂CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的研究

在CaO-Al2O3-SiO2(CAS)系统微晶玻璃中引入稀土氧化物Y2O3,结合XRD、SEM等测试手段,研究了Y2O3的引入对微晶玻璃烧结过程、微观结构以及性能的影响。实验结果表明:随着Y2O3的引入,微晶玻璃烧结温度降低,烧结时间变短。当Y2O3质量分数为3.25%时,CAS微晶玻璃具有最佳的制备工艺和最好的力学性能。     

铁对R_2O-CaO-gO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃微晶化的影响

就石材锯切粉在微晶玻璃中应用的主要问题—铁对析晶的影响展开研究。结果表明,少量铁(＜2mol%)的引入,可能引起析晶参数的升高,但外加铁含量超过2mol%时均可降低析晶参数,并使起始析晶至析晶峰的温度区间(Tp-Tg)变窄；外加铁量＜2mol%时,不同含铁量配方的(Tp-Tg)区间重叠显著,可以采用同一温度晶化处理；配方含铁与否对主晶相没有明显影响,但影响玻璃的析晶能力,铁含量＜2mol%时,使玻璃体析晶能力增加,接近或大于3mol%时,玻璃析晶能力降低；微粉制备微晶玻璃可以大幅度缩短晶化时间。     

铁对R2O-CaO-MgO-Al2O3-SiO2系玻璃微晶化的影响

就石材锯切粉在微晶玻璃中应用的主要问题-铁对析晶的影响展开研究。结果表明，少量铁（〈2mol％）的引入，可能引起析晶参数的升高，但外加铁含量超过2mol％时均可降低析晶参数，并使起始析晶至析晶峰的温度区间（Tp-Tg）变窄；外加铁量〈2mol％时，不同含铁量配方的（Tp—Tg）区间重叠显著，可以采用同一温度晶化处理；配方含铁与否对主晶相没有明显影响，但影响玻璃的析晶能力，铁含量〈2mol％时，使玻璃体析晶能力增加，接近或大于3mol％时，玻璃析晶能力降低；微粉制备微晶玻璃可以大幅度缩短晶化时间。     

以Fe2O3作晶核剂的尾矿玻璃陶瓷晶化研究

运用差热分析（ＤＴＡ）、扫描电镜（ＳＥＭ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、能谱分析（ＥＤＡＸ）等测试手段,研究了以 Ｆｅ２Ｏ３作晶核剂时ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系统尾矿玻璃陶瓷析晶特征。结果表明,Ｆｅ２Ｏ３降低了玻璃整体析晶温度,并在热处理时诱导玻璃分组,从而促进成核和晶相生长。合理控制热处理条件可获得性能良好的尾矿玻璃陶瓷材料。