Al2 O3对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响

硼硅酸盐玻璃具有优良的抗热冲击性能和优异的光学性能。主要探讨了Al2 O3对硼硅酸盐玻璃的结构和性能的影响。通过红外光谱测试分析了Al2 O3含量不同时玻璃的结构变化,测试了玻璃的热膨胀系数,转变温度、膨胀软化温度、粘度和化学稳定性。研究结果表明：Al2 O3的加入使得玻璃结构中[ BO4]减少,[ BO3]相应增加,从而使得玻璃结构疏松。玻璃的热膨胀系数增大,Tg 和膨胀软化点Td 降低,化学稳定性减弱;但玻璃的软化点Tf 在Al2 O3含量小于3%时,随Al2 O3含量增加有降低趋势,大于3%时随Al2 O3含量增加有增大的趋势。玻璃的高温粘度随Al2 O3的加入增大,但低温粘度减小。     

n(B2O3)/n(SiO2)对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响

采用热膨胀仪、扫描电镜和红外光谱仪研究了硼硅酸盐玻璃的结构与性能随n(B2O3)/n(SiO2)和n(B2O3)/n(Na2O)的变化规律,深入探讨了结构对分相、热膨胀系数和膨胀软化温度的影响规律。结果表明:热膨胀系数取决于玻璃中[BO3]、[BO4]和[SiO4]的数量变化;玻璃的转变温度和软化温度主要由SiO2决定;[BO3]对玻璃的分相有着重要的影响;不论n(B2O3)/n(Na2O)比值多少,玻璃结构中均存在[BO3]和被破坏的[SiO4]。     

TiO2对铝硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响

采用熔融法制备不同TiO2含量的RO(包括CaO、MgO)-Al2O3-SiO2-B2O3系玻璃。利用红外光谱技术研究TiO2对玻璃结构的影响,分别探讨了玻璃密度、化学稳定性和介电性能的变化规律。结果表明:少量TiO2的加入能够增大玻璃结构聚合度,过多的TiO2将使玻璃结构变得相对疏松;随着TiO2含量的增加,介电常数和介电损耗在1MHz频率下先减小后增大,玻璃析晶倾向和密度呈现增大的趋势,耐酸和耐碱失重比呈现先减小后增大的变化。     

混合碱土金属氧化物对硼硅酸盐玻璃热膨胀系数的影响

研究了4种碱土金属氧化物(MgO、CaO、SrO、BaO)替代Na2O后对硼硅酸盐玻璃热膨胀系数和软化温度的影响,对比分析了二元和三元混合碱土对玻璃热膨胀性能的影响,通过阿本法计算了玻璃的热膨胀系数并与实测值进行了比较。研究结果表明:碱金属与碱土金属氧化物形成的"混合碱-碱土效应"使得玻璃的膨胀软化温度显著提高;三元混合碱土的性能比二元混合碱土的性能好;通过阿本法计算的热膨胀系数值,含有2种碱土的玻璃的计算值小于实测值,而含有3种碱土的玻璃的计算值明显大于实测值。     

ZrO2对无碱铝硼硅酸盐玻璃结构与性能的影响

以SiO2-Al2O3-B2O3-RO(R=Mg、Ca、Sr)系统为基础玻璃组成,采用传统的高温熔融法制备了无碱铝硼硅酸盐玻璃.主要研究了ZrO2含量对玻璃结构、密度、热膨胀系数、低温黏度特征点、硬度以及光透过率的影响.结果表明:随着ZrO2含量从0mol％增加到5mol％,玻璃结构中的部分[BO4]向[BO3]转化,且非桥氧键增加;玻璃密度从2.39 g/cm3呈线性增大到2.52 g/cm3;热膨胀系数先减小后增大,在3mol％时达到极小值,但变化幅度不大,在28.0～31.5×10-7/℃之间;低温黏度特征点呈升高的趋势,其中应变点由666℃提高到689℃;硬度先升高后降低,在4mol％时达到极大值为718 kgf/mm2;在波长λ=550 nm处的光透过率均在87.0％以上.     

添加剂对铅硅酸盐低熔点玻璃热性能的影响

采用常规玻璃熔融退火工艺制备了两组铅硅酸盐玻璃试样,玻璃组成为(物质的量含量,下同):(55-x)PbO-(10+x)B2O3-30SiO2-5ZnO(x=0,5,10,15)和(55-x)PbO-10B2O3-30SiO2-5ZnO-xSB2O3(x=5,10,15),以及与两组参照的传统铅硅酸盐玻璃55PbO-5Al2O3-10B2O3-30SiO2.利用热膨胀仪观察氧化物添加剂对玻璃转变温度范围△T(T1-Tg)的影响.实验结果表明,随着氧化硼加入量的不断提高,玻璃的转变温度(Tg)与软化温度(Tf)随之提高,而△T先减小后增大,即出现所谓的硼反常现象.当添加的氧化锑量在5%～10%(物质的量含量,下同)范围时,与参照样品相比,玻璃的软化温度(Tf)基本保持不变而转变温度(Tg)则提高10℃以上.当添加的氧化锑量达到15%时,玻璃的转变温度(Tg)与软化温度(Tf)均显著下降,但△T基本保持不变.     

Al2O3对硼硅酸盐玻璃热膨胀和分相的影响

通过红外光谱分析了Al2O3取代SiO2后硼硅酸盐玻璃结构的变化,测试了玻璃的热膨胀系数和膨胀软化温度,通过扫描电子显微镜分析硼硅酸盐玻璃的分相,并结合X射线能谱分析了富硅相的组成.结果表明:硼硅酸盐玻璃中引入Al2O3后,随着Al2O3取代量的增加,玻璃结构中[BO3]增多,[BO4]减少;玻璃的热膨胀系数增大,转变温度和软化温度提高;硼硅酸盐玻璃中引入Al2O3后对玻璃的分相没有明显的改善作用.     

高硼硅酸盐玻璃的技术管理

根据高硼硅酸盐玻璃的特性,阐述了高硼硅酸盐玻璃在生产实践的全过程中,影响玻璃产品质量的原料选用、配合料制备工艺、熔制工艺等环节的各种因素,控制要求和采取的各种调整方法等一系列技术管理措施.     

ZrO2对中硼硅医药玻璃结构与性能的影响

采用熔融冷却法制备中硼硅医药玻璃,以ZrO2等质量替代Al2O3.通过红外光谱分析玻璃结构,测试玻璃密度、热膨胀系数、高温粘度以及化学稳定性.研究结果表明:随着ZrO2替代Al2O3质量增加,玻璃结构中[BO3]增多,[BO4]减少,密度逐渐增加,玻璃的热膨胀系数先增大后减小;高温粘度呈现先降低后增大趋势,ZrO2增加对玻璃颗粒耐水和耐酸性能影响不大,而对玻璃颗粒耐碱性能有显著提升作用.     

B2O3对低膨胀硼硅酸盐玻璃结构及性能影响的研究

以Na₂O-B₂O₃-SiO₂低膨胀玻璃为基础玻璃体系,用B₂O₃逐步取代SiO₂,采用高温熔融法制备出低膨胀硼硅酸盐玻璃。通过红外光谱、扫描电镜分析了玻璃微观结构,X射线光电子能谱分析了桥氧和非桥氧含量,研究了B₂O₃含量对硼硅酸盐玻璃机械性能、热膨胀性能和紫外-可见光透过率的影响。结果表明:B₂O₃含量的增加使玻璃结构中的[BO₃]增多,玻璃分相逐渐加重;该体系玻璃的机械性能良好,显微硬度达802 kg/mm²,抗折强度达147 MPa;转变温度和软化温度都逐渐降低,热膨胀系数逐渐增加;玻璃样品的可见光透过率在90%左右,无明显规律,[BO₃]增多,玻璃结构中非桥氧的含量增加,玻璃的紫外-可见光透过率逐渐降低。     

氧化物添加剂对P2O5-ZnO-B2O3系低熔点玻璃物化性能的影响

作为绿色环保材料,无铅低熔点玻璃已经在电子元器件的封装和涂层等领域得到了广泛应用。以P2O5-ZnO-B2O3体系为基础玻璃,通过外加法研究氧化物添加剂(Fe2O3、MnO2、CuO、CeO2和Y2O3)对玻璃密度(ρ)、热膨胀系数(α)、特征温度(Tg和Td)及化学稳定性的影响。实验结果表明:使用适量的添加剂可以增大玻璃密度;除Y2O3外,其它添加剂提高玻璃的热膨胀系数;MnO2、CuO和Y2O3显著降低玻璃的特征温度,但Fe2O3和CeO2的影响较小;加入适量添加剂能显著改善玻璃的化学稳定性,其中加Y2O3的耐酸性最好,加CeO2的耐碱性最好。     

温度制度对硼硅酸盐泡沫玻璃结构的影响

实验以SiO2和H3BO3为主要原料制备了硼硅酸盐泡沫玻璃.通过改变烧成温度和保温时间,探讨了温度制度对泡沫玻璃的结构的影响.利用SEM分析了泡沫玻璃的气泡结构,并对试样进行了抗酸性测试.随着温度的提高和保温时间的延长,气泡的尺寸逐渐增大,直至连通、破裂.在1250 ℃保温60 min制得的泡沫玻璃的气泡结构最佳.在0.1 mol/L的稀硫酸中浸泡2个月,质量变化率为0.46%～2.28%.     

(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.     

硼硅玻璃管道的应用

介绍硼硅玻璃管道的性能、特点和应用情况;阐述其安装方法及其注意事项。