析晶促进剂对微晶玻璃性能的影响

利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究析晶促进剂对微晶玻璃材料收缩率、密度、烧结率和力学性能的影响。结果表明：在添加CaF2的基础上再分别添加白榴石和堇青石,当烧结温度相同时,添加白榴石的样品烧结率和密度较大,抗压强度和抗弯强度比较高。综合比较各样品密度、抗压强度和抗弯强度,以CaF2＋10%白榴石＋玻璃粉样品的性能最好,密度较大,抗压强度和抗弯强度最高。     

极性微晶玻璃的恒温定向析晶

采用恒温析晶工艺制备了晶粒定向的ＳｒＯ－ＴｉＯ２－ＳｉＯ２极性微晶玻璃，其压电常数ｄ３３＝１２×１０＾－１２Ｃ／Ｎ，可用于制作水听器等压电传感器件，用ＳＥＭ研究了晶体生长形貌，讨论了该玻璃的定向析晶特性，证明了Ｓｒ２ＴｉＳｉ２Ｏ８晶体具有自发形成晶体极轴地玻璃表面向玻璃内部定向生长的特性，使之在恒温场中即可定向析晶。     

云母微晶玻璃析晶动力学的研究

采用差热分析的方法，对ＴｉＯ２作为晶核剂的氟金云母生晶玻璃的析晶动力学参数进行了测定。结果表明：ＴｉＯ２使原始玻璃在晶化过程中产生了先析相钛酸镁，降低了氟金云母相的析晶活化能；氟金云母晶体以二维片层状方式生长，其生长过程受界面过程控制。     

晶化温度对不锈钢渣微晶玻璃析晶及性能影响

利用不锈钢渣制备微晶玻璃实现了废弃资源的二次利用.本文以不锈钢渣、尾矿及废玻璃为原料,采用熔融法制备主晶相为镁黄长石相的微晶玻璃.利用DSC、XRD、SEM等测试分析手段研究晶化温度对微晶玻璃晶相、微观组织和性能的影响.结果表明:在800 ～ 920℃范围内,随晶化温度升高,主晶相镁黄长石XRD衍射峰强度不断升高,在850℃出现透辉石相;微晶玻璃晶粒由球形颗粒变为针叶状,最后成网络结构;在晶化温度850℃时性能达到较优,显微硬度最大值为6.55 GPa,密度最大值为3.02 g/cm3,吸水率最小值为0.09％.     

ZnO对黄磷炉渣微晶玻璃析晶影响

以黄磷炉渣为主要原料,通过添加不同比例ZnO,采用熔融法制备了CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃.借助Kissinger方程分析黄磷炉渣基础玻璃的析晶能力,借助化学热力学软件FactSage 6.4模拟计算黄磷炉渣微晶玻璃晶相类型,借助X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行验证.结果表明:随着ZnO添加量的增加,黄磷炉渣基础玻璃的析晶峰温度Tp和析晶活化能E逐渐减小;当ZnO添加量为7wt％时,黄磷炉渣基础玻璃的析晶活化能E最小,析晶能力最强;随着ZnO的加入量的增大,黄磷炉渣微晶玻璃晶相类型并不发生改变,主晶相为硅灰石(CaSiO3),次晶相为铝透辉石(Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6),这与FactSage 6.4模拟计算结果一致.     

高品质超低膨胀透明微晶玻璃实现批量化生产

锂铝硅系超低膨胀微晶玻璃是一种性能优良的低膨胀光学材料,热膨胀系数低、透明性好。国产高品质超低膨胀微晶玻璃一直受到技术制约,难以批量化生产。本研究采用熔融法结合搅拌工艺以及适宜的热处理制度,成功批量化生产出热膨胀系数接近于零的高品质超低膨胀透明微晶玻璃产品,产品外观完整,内部基本无气泡、条纹等缺陷。对优级产品进行热膨胀系数、应力双折射、抗弯强度测试,结果表明,优级产品热膨胀系数为1.6×10^-8 K^-1,应力双折射小于2 nm/cm,抗弯强度高达171 MPa,品质已达到ZERODUR零级。采用XRD、SEM、TEM等手段对该产品的物相组成、表面形貌、微观结构进行了分析研究,产品主晶相为β-石英固溶体,晶相含量较高且分布均匀,晶粒尺寸为几十纳米,保证了其极低的热膨胀系数和高透明性。     

热处理对Li2O-Al2O3-SiO2微晶玻璃的影响

本文对Li2O-Al2O3-SiO2（LAS）微晶玻璃的热处理制度、光学性能和热膨胀性能进行了分析,分析结果表明：应根据DTA曲线来确定最佳的成核温度范围和晶化温度范围并合理制定热处理制度;晶核密度和晶核尺寸随保温时间逐渐增加具有相反的趋势;晶粒尺寸大小将很大程度上影响微晶玻璃的光学性能;由于β-石英固溶体和β-锂辉石固溶体具有各向异性特点和螺旋链状结构,使其具有低的热膨胀系数和自由恢复形状特性。     

电子束辐照对BaO-SrO-TiO2-SiO2玻璃析晶性能的影响

采用电子束对BaO-SrO-TiO2-SiO2(BSTS)多元玻璃系统进行辐照，研究电子束辐照对BSTS玻璃析晶性能造成的影响。采用恒温析晶工艺制得微晶玻璃，利用差热分析、X射线粉末和面衍射分析，对辐照前后BSTS系统基础玻璃的析晶性能以及微晶玻璃的析晶程度进行研究。差热分析结果表明：BSTS基础玻璃经过900kGy电子束辐照后，析晶温度由876℃降到856℃。X射线衍射分析证实辐照前后，玻璃热处理析出的晶体类型相同，且在同样的析晶温度下，辐照后的玻璃更容易析晶。     

利用锂辉石尾矿研制低膨胀微晶玻璃

利用新疆可可托海锂辉石矿尾矿研制出了低膨胀微晶玻璃,用尾矿代替部分常规原料能够降低原料成本,降低熔化温度,为尾矿综合利用开辟了新的途径.通过实验探讨了低膨胀微晶玻璃的成分、热处理制度与其性能之间的关系.     

LAS微晶玻璃在离子交换后的去结晶相变化及机械性能表征

Li2 O-Al2 O3-SiO2(LAS)系微晶玻璃是一种高性能的实用微晶玻璃体系,以Li2 O、Al2 O3和SiO2作为主要原料,采用整体析晶法制备了以透锂长石(LiAlSi4 O10)为主晶相的微晶玻璃,并采用低温离子交换单元盐浴的方法,对其进行化学强化.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等设备研究了LAS系微晶...     

Conditions for Crystallization of LAS Glass-Ceramics as a Function of Nucleating Agent Amount and Heat Treatment

The effect of nucleating agent content and of the crystallization heat treatment have been explored on a commercial lithium-aluminosilicate (LAS) composition (Eurokera Kerablack). Using X-ray diffraction (XRD) on treated samples and differential scanning calorimetry (DSC), we have observed that crystallization occurs differently in nucleating agent-depleted materials than in standard LAS. In particular, we found larger grain size and β-spodumene content than in KeraBlack. We also assessed the decisive effect of the heating rate: although nucleation can take place under almost arbitrary conditions (except with no nucleating agent), the final materials depend on the crystallization cycle applied. They contain more β-quartz with smaller grain size if the cycles and the soak treatments are short; they consist mainly of β-spodumene with large grains if the ramps and soak times are long. We also observed that a soak heat treatment does not influence the crystallization in the case of low content of nucleating agents, but can be used to obtain crystallization if only ZrO₂ is added. The impact of nucleating agents underlines the importance of heterogeneous nucleation in these glass-ceramics. We conclude that it is not possible to create a fine-grained LAS glass-ceramic without the proper amount of nucleating agents.     

MgO含量对RSCAF体系微晶玻璃析晶行为的影响

采用MgO取代R2 O-SiO2-CaO-Al2 O3-F(RSCAF)体系中的部分CaO制备了微晶玻璃,系统研究了MgO含量对该微晶玻璃析晶行为的影响.结果表明,RSCAF体系中不含MgO时(CaO含量为16.5％,质量分数,下同),经过热处理后微晶玻璃的主晶相为硅碱钙石,微观形貌中结晶相呈犬牙交错状,微晶玻璃的密度...     

氧化铅对白云鄂博尾矿微晶玻璃析晶特性的影响

笔者以白云鄂博尾矿为主要原料,以CaF₂为晶核剂并采用熔融法制备得到了尾矿微晶玻璃,通过DSC、XRD、SEM及Raman光谱研究了不同质量的PbO对微晶玻璃析晶特性的影响。研究结果表明:微晶玻璃的晶体生长方式主要以表面析晶为主,且随着PbO含量的增加,微晶玻璃析晶特性先增强后减弱。主晶相由相互交错分布的钙铝黄长石和辉石构成,随着PbO含量的增加钙铝黄长石有增强趋势。Pb²⁺主要以PbF₂的形式分布在晶相与玻璃相间的界面位置,少量Pb²⁺通过置换辉石中的Ca²⁺形成置换固溶体存在于辉石相中。     

Effect of Composition and Crystallization Temperature on Microstructure of Y- and Er-SiAlON Iw-Phase Glass-Ceramics

Glass-ceramics were produced from Y- and Er-SiAlON compositions containing the I_w phase as the only detectable crystalline phase. TEM analysis showed that these materials had fine-scale glass-ceramic microstructures with crystallite sizes <1 μm and glass contents between 20% and 40%, depending on the starting powder composition: Increased yttrium or erbium content of the starting material resulted in a reduced glass content. The I_w-phase crystals in all specimens were found by EDX analysis in TEM to display a solid-solution range with a clear anticorrelation between the yttrium or erbium content and the silicon content: A possible explanation for this effect was suggested. The average crystal composition approximated a cation ratio of Y:Si:Al = 3:2:1. The composition of the residual glass was also similar in all specimens. Some small silicon-rich amorphous features were found in the microstructures, and it was believed that these had occurred because of phase separation in the glass during the crystallization process.     

晶化温度对锂铝硅微晶玻璃热膨胀系数和热稳定性的影响

通过制备锂铝硅基础微晶玻璃,对其进行差热分析,在不同温度下进行晶化处理,对微晶玻璃的热膨胀系数和热稳定性进行测试分析,并讨论了晶化温度对这两种性能的影响。     

SiO2含量对钛矿渣微晶玻璃晶化行为的影响

以钛矿渣为主要原料,采用熔融法制备CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂系微晶玻璃,通过综合热分析仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了SiO₂含量对钛矿渣微晶玻璃的基础玻璃稳定性及晶化行为的影响。结果显示:以原渣制备微晶玻璃时,其基础玻璃结构不稳定,易析出钙钛矿晶体,随着SiO₂含量的增加,基础玻璃趋于稳定,析晶温度上升,热处理后析晶程度更高,显微结构更加致密,因而强度更高。通过加入辅助原料石英粉来调节SiO₂含量,当SiO₂含量为40%(质量分数)时,可以制备出具有稳定玻璃体、晶相仅为透辉石、抗弯强度为82.1 MPa的微晶玻璃,其钛矿渣掺量在80%(质量分数)以上,具有重要的经济与社会效应。     

钙铝酸盐红外玻璃的微晶化

采用真空熔制方法制备出钙铝酸盐红外玻璃,通过热处理方法对玻璃进行微晶化获得钙铝酸盐微晶玻璃。研究了晶核剂ZrO_2对钙铝酸盐玻璃析晶机制的影响,以及不同微晶化条件下钙铝酸盐玻璃的析晶情况和红外透过性能。结果表明:晶核剂的引入改变了钙铝酸盐玻璃的析晶机制,未添加ZrO_2的铝酸钙玻璃的析晶主要为表面析晶,析出晶相主要是BaAl_2O_4、Ba_3Al_2O_6;添加ZrO_2后,玻璃向整体析晶转化,析出晶相以Ca_3Al_2O_6为主;在930~970℃范围内,通过控制处理温度和时间可以获得透明的含ZrO_2铝酸钙微晶玻璃,在3~5μm波段具有良好的红外透过性能,玻璃硬度达到8.04 GPa以上。