Na2O-Al2O3-SiO2-P2O5玻璃的结构和析晶性能研究

采用熔融-淬冷法制备了不同(Al₂O₃+P₂O₅)含量的碱铝硅酸盐玻璃,通过拉曼光谱、X射线衍射光谱、扫描电镜研究了其结构特征和析晶性能。发现随着(Al₂O₃+P₂O₅)含量减少,玻璃中Na₂O含量增加,玻璃化转变温度从685 ℃降低到622 ℃,当减少至摩尔分数为22%时,出现析晶峰且起始析晶温度降低。拉曼光谱表明Q⁴_P对应的拉曼峰强度变低且逐渐向低波数方向移动,说明Na₂O作为网络修饰体使硅酸盐玻璃结构逐步解聚,玻璃的析晶能力逐渐增强。结果表明:当(Al₂O₃+P₂O₅)摩尔分数为22%时热处理后的样品存在晶型转变,700 ℃热处理时以NaAlSiO₄霞石晶体为主,900 ℃时转变为以Na_6.8Al_6.3Si_9.7O₃₂霞石晶体为主。当(Al₂O₃+P₂O₅)的摩尔分数为21%和20%时,热处理后的样品能稳定析出Na₃PO₄和Na_6.8Al_6.3Si_9.7O₃₂晶体。热处理后的样品析出了耐酸侵蚀性较差的富磷相和Na₃PO₄晶体,导致化学稳定性变差。     

P2O5对Na2O-Al2O3-SiO2系统玻璃结构和分相的影响

通过制备25Na2O-(25-x)Al2O3-50SiO2-xP2O5(x≤25mol％)系统玻璃,并且采用Raman和SEM,研究了高含量P2 O5对Na2 O-Al2 O3-SiO2系统玻璃结构和分相的影响.结果表明:随着P2 O5的不断加入,作为电价平衡体的Na+被逐渐释放,并且充当了网络改变体的角色,造成了硅酸盐网络结构聚合度降低,而磷酸盐网络结构聚合度增大.随着P2 O5的不断加入且Al/P<1时,该系统玻璃发生稳定分相,而且分相机理也由成核-生长转变为亚稳分解.     

Al2O3取代SiO2对铝硅酸盐玻璃结构和性能影响的分子动力学

采用分子动力学模拟研究了Al/(Al+Si)摩尔比对碱铝硅酸玻璃短中程结构、弹性模量的影响.研究发现:随着Al/(Al+Si)比增大,玻璃网络中非桥氧向桥氧及三键氧转变;其中Al/(Al+Si)比大于0.3时,非桥氧主要转变为三键氧.随着Al/(Al+Si)比增大,结构单元向高聚合度转变,玻璃网络连通性增加,从而玻璃的...     

PbO-Fe2O3-V2O5-P2O5玻璃结构与性能研究

钒、铁磷酸盐玻璃作为一种半导体材料受到许多研究者的关注.选择了PbO-V2O5-P2O5、PbO-Fe2O3-P2O5和PbO-Fe2O3-V2O5-P2O5三组玻璃系统,研究了V2O5和Fe2O3对磷酸盐玻璃结构和性能的影响.通过红外光谱(IR)和差热分析(DTA)发现,V2O5和Fe2O3对磷酸盐玻璃结构的影响不同,Fe2O3不但会降低[PO4]基团的桥氧数,还会打断P=O双键,以[FeO4]形式参加网络结构,使玻璃结构趋于稳定.     

PbO—Fe2O3-V2O5-P2O5玻璃结构与性能研究

钒、铁磷酸盐玻璃作为一种半导体材料受到许多研究者的关注。选择了PbO-V2O5-P2O5、PbO-Fe2O3-P2O5和PbO-Fe2O3-V2O5-P2O5三组玻璃系统,研究了V2O5和Fe2O3对磷酸盐玻璃结构和性能的影响。通过红外光谱(IR)和差热分析(DTA)发现,V2O5和Fe2O3对磷酸盐玻璃结构的影响不同,Fe2O3不但会降低[PO4]基团的桥氧数,还会打断P=O双键,以[FeO4]形式参加网络结构,使玻璃结构趋于稳定。     

Sm2O3掺杂对BaO-B2O3-Al2O3-SiO2玻璃形成及结构的影响

借助魔角旋转核磁共振技术,探讨掺Sm2O3后BaO-B2O3-Al2O3-SiO2(BBAS)玻璃(BBASS玻璃)的形成、结构及热处理条件下玻璃结构的变化情况.研究表明:随着稀土掺量的增加,BBASS玻璃的形成区域先扩大后缩小.在Sm2O3外掺摩尔分数为30%时BBASS玻璃具有最大的形成区域.在BBAS玻璃结构中,随着BaO含量的增加,硼氧三角体[BO3]逐渐向[BO4]转变,原先[AlO4],[AlO5],[AlO6]共存的铝氧多面体结构逐渐转变为大量[AlO4]和少量[AlO5]共存的结构.在BBASS玻璃结构中,随着5m2O3掺入量的增加,Sm2O3对铝氧多面体结构变化的影响与BaO类似;对硼氧多面体而言,Sm3 强大的积聚作用使玻璃结构中硼氧多面体形成了巨大的网络.以上差异说明了Al3 比B3 更容易进入稳定的四面体结构.热处理对玻璃结构影响甚微.     

P2O5含量对Al2O3-SiO2-P2O5系统玻璃结构和析晶性能的影响

采用高温熔融冷淬法制备Al2O3-SiO2-P2O(5ASP)系统玻璃,用原位晶化法获得了磷酸盐微晶玻璃;用IR、DSC、XRD、SEM等测试方法表征了玻璃结构及析晶性能,讨论了P2O5含量对ASP玻璃结构和析晶性能的影响。结果表明:P2O5含量在35～50%能形成稳定的ASP玻璃。在磷含量较低时,玻璃结构中的P5 主要以不含P=O双键的[PO4]四面体形式存在,P2O5含量较高时,结构中的P-O-键削弱,P=O双键加强,P5 部分以含P=O双键的[PO4]四面体形式存在。随着P2O5含量的增加,玻璃稳定性变差,析晶趋势增强;晶化后的玻璃以AlPO4为主晶相,同时含有少量的Al(PO)3晶相,当晶化温度由650℃升高到800℃时,晶相含量增加并出现YPO4晶相。     

Na2O-B2O3-SiO2玻璃结构中硼配位状态的研究

本文主要探讨玻璃熔体在不同的温度处理情况下对硼硅酸盐玻璃结构的影响.通过红外光谱和核磁共振谱分析了硼硅酸盐玻璃在不同温度处理情况下的结构变化.研究结果表明:硼硅酸盐熔体从高温冷却下来,硼配位发生由三角体到四面体的转变,并且硅氧网络聚集导致Q3的含量降低.运用NMR研究温度与硼硅酸盐熔体结构关系发现,高温有利于[BO3]及Q3的存在,反之,低温状态下[BO4]以及Q4的比例更高.     

La2O3的添加对P2O5-Al2O3-SiO2系微晶玻璃性能的影响

以ZrO2为晶核剂,根据DSC图谱制定合理的热处理制度,制备了磷扩散源P2O5-Al2O3-SiO2系微晶玻璃。采用XRD分析观察了P2O5-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的析晶状况,热膨胀仪测试了该微晶玻璃的膨胀系数,分析La2O3的含量对P2O5-Al2O3-SiO2系微晶玻璃在高温下释放P2O5速率的影响。结果表明:随着La2O3含量增加,P2O5-Al2O3-SiO2系微晶玻璃中晶体含量增加,主晶相未发生改变,都为磷酸锆晶体;同时,该微晶玻璃的热膨胀系数相对降低,P2O5的释放速率也随之增加。     

Bi2O3-B2O3-SiO2玻璃的热性质

研究了Bi2O3-B2O3-SiO2系玻璃的成玻性能、转变温度(Tg)和热膨胀系数(CTE)，确定了该系统易熔封接玻璃的玻化范围以及玻璃的转变温度和玻璃的热膨胀系数与玻璃组成的关系。     

ZnO对ZnO-B2O3-SiO2低熔点玻璃结构与性能的影响

ZnO-B2O3-SiO2玻璃是一类重要的低熔点玻璃,在玻璃深加工领域具有重要的应用.在ZnO-B2O3-SiO2玻璃中,ZnO含量的变化对玻璃结构和性能产生显著的影响.因此,本文调整ZnO-B2O3-SiO2玻璃中ZnO的引入量,结合DSC、红外光谱等测试手段,研究ZnO对玻璃的网络结构、热学性能、化学稳定性的影响规律.研究结果表明:随着ZnO含量的增多,Zn2+以[ZnO4]四面体结构进入到玻璃网络体结构,出现了[BO4]结构体向[BO3]结构体的转变.ZnO含量的增加,降低了玻璃的Tg和Ts,增大热膨胀系数,增强化学稳定性.ZnO的最佳引入量是32%,此时玻璃具有较低的Tg(495 ℃)和Ts(529 ℃),热膨胀系数为8.96×10-6 /K ,耐酸碱性能等级均为A级.在ZnO-B2O3-SiO2玻璃涂覆应用中,最佳的烧结温度为560 ℃,在ZnO含量为 32%时,涂覆层硬度最佳,硬度值为648.9 Hv.     

(Na2O-Al2O3)/B2O3对高硼硅酸盐玻璃粘度和热学性能的影响

采用熔融冷却法制备了不同R’系数的高硼硅酸盐玻璃,其中R’=(Na2O-Al2O3)/B2O3.利用红外光谱、高温旋转粘度计和热膨胀仪等对玻璃的结构和性能进行表征.结果表明:高温段粘度-温度关系符合阿伦尼乌斯定律;R’值的增大导致非桥氧的增加,高温粘度和熔制温度呈显著降低.当R’＞0.5时,热膨胀系数近似线性增大,玻璃化转变温度增大至590℃基本维持不变.R’值影响结构中的[BO3]与[BO4]的比例及硅氧网络的完整程度,从而决定高硼硅酸盐玻璃的性能.     

Na2O-Gd2O3-P2O5闪烁玻璃的辐照损伤及热漂白性能

讨论了掺稀土离子铈(Ce3+)和铽(Tb3+)的Na2O-Gd2O3-P2O5系统闪烁玻璃的辐照损伤特性及热处理效应.对不同组成及不同掺杂浓度的玻璃样品进行了不同剂量的60Co辐照处理.采用紫外和可见透射光谱及根据实测结果计算的辐照诱导吸收系数比较了辐照前后玻璃样品的光学透过性能.掺Ce3+玻璃样品显示出优良的抗辐照特性,其原因在于可变价的铈离子具有吸收由电离产生的自由电子和/或空穴的能力.该系统玻璃试样具有良好的热漂白特性,经250℃、3小时退火处理即可完全消除由辐照产生的色心.     

熔制气氛对Ce3+激活的Li2O-Al2O3-SiO2闪烁玻璃发光性能的影响

本文研究了熔制气氛对Ce3激活Li2O-Al2O3-SiO2闪烁玻璃发光性能的影响,同时采用XPS能谱研究了不同熔制气氛下制备的闪烁玻璃Ce3+/Ce4+价态变化情况,结果表明:Ce3+激活的Li2O-Al2O3-SiO2闪烁玻璃中,Ce离子以Ce3+与Ce4+两种价态存在,随着熔制气氛还原性的增强,Ce3+相对含量增加,闪烁玻璃发光强度随之增强;玻璃配合料中适量还原剂c粉的引入对闪烁玻璃的熔制具有积极作用,Si粉与铝粉由于还原性太强,引入会造成色心的产生.