P_2O_5-BaO-Nb_2O_5-Al_2O_3系统玻璃形成和性能

研究了P_2O_5-BaO-Nb_2O_5-Al_2O_3系统玻璃的形成,给出了玻璃形成范围图。P_2O_5为20mol％仍可形成玻璃。 研究了该系统玻璃的折射率、色散、转变温度、软化温度,线膨胀系数、热光常数及可见光区光透过和组成之间的关系。 应用原子共价半径-电荷数和键参数、电负性差-共价半径比以及单键强度讨论了Nb_2O_5在玻璃形成中的作用,并与姜中宏给出的玻璃形成系统图做了比较,认为Nb_2O_5是中间体。 讨论了该系统玻璃中铌的价态和着色。Nb~(5 )无色,Nb~(3 )使该系统玻璃着蓝色。基础玻璃较强的酸性和还原条件是Nb~(3 )存在的关键条件。     

P_2O_5对高膨胀光学玻璃结构与性能的影响

以Na_2O-CaO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2玻璃系统为基础,制备出一系列不同P_2O_5含量的玻璃试样,并对其相关结构和性能进行研究分析。综合运用XRD、Raman和IR测试手段对玻璃内部结构分析后发现,实验条件下随着P_2O_5含量的增加,P-O-P键的数目不断增加,B_2O_3仍然以[BO_4]的形式存在,通过对拉曼光谱高频段的拟合分析发现,硅氧四面体结构中的Q~2基团不断被弱化。此外,实验中制备的玻璃热膨胀系数随着P_2O_5含量的增加而不断增加,最高能够达到11.39×10~(-6)K~(-1)玻璃软化温度不断降低,玻璃的电导率在P_2O_5质量分数为1.0%出现极大值,之后随着P_2O_5含量的增加而逐渐减小。     

B_2O_3掺杂TeO_2-Bi_2O_3-ZnO-R_mO_n低熔点玻璃结构与性能的研究

通过熔融水淬法制备了以TeO_2-Bi_2O_3-ZnO-R_mO_n(R=Al,Na,Li)为基体,引入不同含量B_2O_3的低熔点玻璃,研究不同B_2O_3掺杂量的TeO_2-Bi_2O_3-ZnO-R_mO_n系玻璃的结构及性能。采用X射线衍射仪、激光显微拉曼光谱仪、红外光谱仪以及差示扫描量热仪等对玻璃样品的组成、结构和性能进行分析测试。研究结果表明,B_2O_3的掺入并未改变TeO_2-Bi_2O_3-ZnO-R_mO_n系的成玻性能,玻璃结构仍以[TeO_4]双三角锥体和[TeO_3]三角锥体为主;随着B_2O_3含量的增加,B~(3+)主要以[BO_3]三角体参与到玻璃网络的构建中,玻璃化转变温度逐渐提高,熔融温度逐渐下降。     

氧化钆对磷酸钡玻璃微结构影响的热分析及光谱分析

为研究氧化钆对磷酸钡玻璃热性能及微结构的影响,采用熔融-淬火法制备xGd_2O_3-(100-x)(50BaO-50P_2O_5)(x=0,2,4,6,8mol%)系列玻璃,研究了玻璃密度和摩尔体积及热相变特性,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)等测试技术对样品的微结构进行了分析。研究结果表明:当x≤6 mol%时,体系易形成透明的均质玻璃,当x=8 mol%时,样品中出现GdPO_4晶相;在玻璃形成范围内,增加Gd_2O_3含量,使玻璃微结构网络更致密,玻璃热稳定性得到改善;FT-IR和Raman光谱表明玻璃微结构主要是Q~2结构单元,有少量Q~0和Q~1结构单元。     

P_2O_5影响Na_2O-B_2O_3-SiO_2系玻璃结构与性质的特殊性

本文通过不混溶温度的确定,分相玻璃沥滤速率的测定以及NMR定量分析,研究了P_2O_6对Na_2O-B_2O_3-SiO_2系统玻璃结构和沥滤性质的影响。结果表明,P_2O_5在很大程度上促进钠硼硅分相玻璃的沥滤并非压抑“硼反常”所致,而是由以下三种因素综合作用的结果:(1)P_2O_5促进了钠硼硅玻璃的分相,使连通富硅相骨架尺寸增大;(2)P_2O_5的加入使富硅相骨架间隙中沉积的SiO_2量减少,减小了可溶相扩散阻力;(3)P_2O_5也使可溶相的溶解速率加快。     

光学纤维用玻璃

光学纤维用的玻璃含 B_2O_3 0—16%,P_2O_6 52-70%,Ca_2O_3 23—47%。例如含 P_2O_5 55.4%,Ga_2O_3 37.5%,B_2O_2 71%的玻璃具有良好的防水性,适于制造光学纤维。     

CaO—MgO—Al2O3—SiO2—P2O5—F系统玻璃的结构,分相和晶化

本文应用IR光谱、Raman光谱、TEM、DTA、XRD和EDAX等技术,系统研究了P_2O_5对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-P_2O_5-F系统玻璃的结构、分相和晶化的影响,并对它们之间的关系作了详细阐述。实验表明,该系统中的玻璃具有二相分离结构,液滴相富含P~(5+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)等离子,基底相富含Si~(4+)、Al~(3+)等离子,引入不同量的P_2O_5,玻璃分相的程度也不同,这对玻璃结构的聚合程度以及玻璃的晶化有显著影响。     

TiO_2-Fe_2O_3-P_2O_5玻璃的结构及热稳定性能研究

为了研究铁磷酸玻璃对氧化物的包容特性及其热稳定性,本文采用熔融-冷却法制备xTiO2-(40-0.8x)Fe2O3-(60-0.2x)P2O5(0≤x≤15 mol%)系列玻璃,利用XRD、FTIR和Raman光谱等对样品的微观结构进行分析,利用热分析曲线研究了玻璃的热稳定性,并测试了玻璃密度和维氏硬度。结果表明:玻璃体系为焦磷酸盐结构,当TiO2含量小于8 mol%时,参与了玻璃微结构网络形成,提高了玻璃微观结构强度,增强了玻璃结构的内聚力,过量时生成TiP2O7晶相。玻璃样品中,TiO2对密度影响不大但增大了表面硬度。     

ZnO-B_2O_3-Bi_2O_3玻璃的结构性能研究

用传统熔融冷却法制备ZnO-B_2O_3-Bi_2O_3,系统玻璃,采用X射线衍射法和差热分析法研究了玻璃的结构和玻璃的特征温度T_g和T_f,测试了玻璃的密度、热膨胀系数和介电常数等性能。结果表明,在ZnO-B_2O_3-Bi_2O_3系统玻璃中,当用B_2O_3逐步取代Bi_2O_3时,玻璃的特征温度T_g和T_f呈现逐渐升高的趋势,玻璃热膨胀系数由11.13×10~(-6)/℃减小至6.22×10~(-6)/℃,玻璃的密度由5.920 g/cm~3减小至4.114 g/cm~3,同时,玻璃的介电常数也有一定程度的下降。     

掺钴La_2O_3-MgO-Al_2O_3-SiO_2透明微晶玻璃的制备及吸收特性

制备了掺钴La_2O_3-MgO-Al_2O_3-SiO_2玻璃,并采用两步热处理法成功获得了掺Co~(2+)透明微晶玻璃。测试了热处理前后样品的X射线衍射谱、Raman光谱和吸收光谱,分析了该体系的微晶化过程。结果表明:所析出的微晶颗粒中含有MgAl_2O_4尖晶石,而且有Co~(2+)进入其四配位格位,形成可饱和吸收中心。Co~(2+)在1100～1700 nm波段的吸收可应用于Er~(3+)激光的调Q。     

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。     

CHLORINATION KINETICS OF Nb2O5

The reaction of single sintered pellets of α-Nb₂O₅ with chlorine and carbon monoxide was studied in the temperature range from 773 K to 1073 K using a thermogravimetric apparatus. The rate controlling step of the reaction was determined from experiments carried out at variable gas flow rates, gas composition, surface geometry, pellet porosity and temperature. The vapor phase transport reaction can be written as:

Nb₂O₅(s) + 3Cl₂ (g) + 3CO(g) = 2NbOCl₃ (g) + 3CO₂(g).

Up to 60% conversion, the amount of volatilized product was found to be directly proportional to the time of reaction. The external surface area of the pellets remains unchanged up to this stage while the intergranular morphology changes.

These results were compared with reaction rates of commercial pyrochlore concentrate in order to establish the fundamental reaction stages of the process of extraction of Nb₂O₅ from pyrochlore.     

Ta2O5与Nb2O5对TiO2基压敏陶瓷电性能的影响

研究了Ta2O5与Nb2O5对TiO2基压敏陶瓷电性能的影响.按照配方TiO2+0.003(按摩尔计)(SrO+Bi2O3+SiO2)+x Ta2O5+yNb2O5配制3种组分的圆片试样,各组分摩尔量分别为x=0.000 75,y=0;x=0.000 375,y=0.000 375及x=0,y=0.000 75.采用电流-电压、电容测量、阻抗分析和势垒高度测量等实验手段,分析了Ta2O5和Nb2O5的作用机理.结果发现,x=0.000 75的样品显示出最低的压敏电压梯度(E10 mA=7.9 V/mm)和最大的表观介电常数(εra=5.88×104),y=0.000 75的样品显示出最高的压敏电压梯度(E10mA=48.9 V/mm)和最小的表观介电常数(εra=1.39×104).这表明,掺Ta2O5可有效地降低压敏电压,提高介电常数.     

P2O5-BaO-Nb2O5三元系统玻璃的形成及性能的研究

研究P2O5－BaO-Nb2O5三元系统的玻璃形成区,给出了该三元系统玻璃形成范围。结果发现该系统在网络形成体P2O5的摩尔分数仅为20％,Nb2O5的摩尔分数为30％,BaO的摩尔分数为50％的成分点仍成玻璃。讨论了Nb2O5在系数中的作用以及部分玻璃的着色问题。熔制了BaO的摩尔分数恒定为50％的（50－x)P2O5-xNb2O5-50BaO(x=0,1,10,25,30)和Nb2O5的摩尔分数恒定为10％的yP2O5-10Nb2O5-(90-y)BaO(y=40,50,60,70)玻璃。测定了其折射率、Abbe数、非线性折射率、转变温度、析晶温度、熔化温度、氧原子摩尔体积及密度和组成之间的关系,并从红外吸收光谱的结果初步探讨该玻璃结构。认为在该系统中Nb2O5的作用介于网络形成体和中间体之间。玻璃着色的原因是Nb^5 被还原。     

V2O5含量对MoO3-V2O5复合添加NiCuZn铁氧体性能的影响

用传统陶瓷工艺制备了(Ni.016Cu0.2Zn0.64O)1.02(Fe2O3)0.98铁氧体材料,研究了MoO3-V2O5复合添加对烧结特性和磁性能的影响.结果表明,复合添加MoO3-V2O5能促进样品致密化,提高起始磁导率,并能降低功耗.当MoO3为0.15wt%、V2O5为0.15wt%时,930℃烧结起始磁导率(μ＞800)、功耗(305kW/m3)、密度(5.12g/cm3)都达到较大值.其值比同样配方只掺杂MoO3的NiCuZn材料明显提高.     

含Nb2O5和La2O3系统玻璃形成区

用新的玻璃形成区探索方法研究了Ｌａ２Ｏ３的质量分数分别为１％,５％,１０％时含Ｎｂ２Ｏ５,Ｌａ２Ｏ３系统玻璃的形成区（玻璃生成体分别为Ｐ２Ｏ５,ＳｉＯ２,Ｂ２Ｏ３,ＴｅＯ２＋ＧｅＯ２,修饰体为ＢａＯ,ＺｎＯ）,这些系统可作为激光激活离子Ｎｄ＾３＋,Ｙｂ＾３＋,Ｈｏ＾３＋,Ｔｍ＾３＋,Ｅｒ＾３＋等掺杂的理想基质。     

Y2O3掺杂对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了Al2O3-SiO2-P2O5（ASP）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,讨论了稀土Y2O3掺杂对ASP玻璃结构和析晶性能的影响。结果表明：Y2O3处于ASP的玻璃结构空隙中,起网络修饰体的作用,并未改变玻璃的基本结构,但Y^3＋离子会加强玻璃中P-O^-键的伸缩振动。当Y2O3的掺杂量少于1．5wt％时,随着Y2O3含量的增加,玻璃的稳定性增强,析晶活化能升高;引入量为1．5wt％时,玻璃的稳定性最好,析晶活化能最大,玻璃不易析晶;掺杂量多于1．5wt％时,稳定性开始下降,析晶活化能降低。少量Y2O3掺杂并未改变玻璃析出的晶相种类,析出的主晶相仍为AlPO4,次晶相为Mg3（CO4）2,但玻璃中加入适量的Y2O3会减少次晶相Mg3（PO4）2的析出量。     

CuO和V2O5掺杂对ZnNb2O6陶瓷介电性能的影响

采用传统的固相反应法制备了CuO和V2O5掺杂的ZnNb2O6介质陶瓷.通过X射线衍射,扫描电镜以及电感-电容-电阻测试仪等测试手段对其烧结特性,晶体结构,微观形貌和介电性能进行研究.结果表明:CuO和V2O5掺杂能降低ZnNb2O6陶瓷的烧结温度,影响相结构,改变微观形貌并优化介电性能.掺杂质量分数为0.25%CuO和0.25%V2O5的ZnNb2O6陶瓷样品在1 025℃烧结后,在100 MHz下具有较好的综合介电性能:介电常数εr=35,介电损耗tanδ=0.000 21,频率温度系数τf=-44.41×10-6/℃.     

SiO2-MgO-Al2O3-K2O-V2O5-F系玻璃陶瓷的析晶

通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等技术研究了SiO2-MgO-Al2O3-K2O-V2O5-F系玻璃陶瓷析晶。结果表明:V2O5引入到玻璃体后促进了玻璃在较低温度下析出晶体。在800℃等温析晶时,首先在玻璃试样中析出莫来石相,随着温度的提高,逐渐析出云母晶体。当在630℃低温退火后再加热到析晶温度时,材料的组织形态和晶体所占的体积百分数都发生较大的变化。在800℃,莫来石相由星状转变为粒状,而在1000℃时,云母晶体的交错度和纵横比都有较大幅度地提高。     

CaO-P2O5-MgO-SiO2-F系可切削生物微晶玻璃的制备

以CaO-P2O5-SiO2玻璃系统为基础成分，添加适量的F^-,Mg^2 等离子，经过适当的热处理，制备出了含有氟磷灰石的氟金云母相的可切削生物活性微晶玻璃，用差热分析（DTA），扫描电镜（SEM），X射线衍射（XRD）等对该微晶玻璃的显微结构及主晶相的种类进行了研究，并对材料的可切削性及强度进行了测定.实验结果表明，该材料具有较高的抗弯强度和优良的可切削性，其平均抗弯强度为202MPa;该材料在15s内的钻削深度为2．1mm。