粉煤灰制备辉石微晶玻璃及电子探针分析

以CaO-Al2O3-SiO2-10%MgO系相图为理论依据,采用熔融工艺制备辉石微晶玻璃。运用差热分析(DTA)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针分析(EPMA)、能谱仪(EDS)、显微硬度等测试手段,研究了微晶玻璃的玻璃基体、晶相组成。结果表明810℃保温1 h、再以10℃/min的升温速率升至960℃保温1 h的热处理工艺,获得了以单一辉石Mg0.89Fe0.08Al0.20Cr0.04Ti0.01Ca0.76Na0.10Si1.92O6为晶相的微晶玻璃;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,由于[SiO4]四面体中Si-O(桥氧)键太少,玻璃网络断裂严重,该基体玻璃容易析晶。     

采用红土矿和海砂矿制作的Mg O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃的结构和性能

以红土矿和海砂矿作原料,通过加热至1 200℃保温1 h随后加热至1 500℃保温2 h炉冷的高温还原工艺制备了Mg O-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃和Ni-Fe合金。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏硬度计等研究了源于海砂矿的Ti O_2含量对MgOAl_2O_3-SiO_2微晶玻璃的结晶行为、主晶相、微观结构和性能的影响。结果表明:随着每100 g红土矿中TiO_2含量从0增加到2 g,微晶玻璃中逐渐析出堇青石相,其密度和维氏硬度逐渐提高;含2 g Ti O_2的微晶玻璃的密度和维氏硬度最高,分别为2.896 g/cm~3和8.456 GPa;当Ti O_2含量增加至2 g以上时,微晶玻璃中开始析出假蓝宝石相并逐渐成为主晶相,其密度和维氏硬度随之下降。此外,Ti O_2含量不同的微晶玻璃的耐酸、耐碱度均达到了99%以上。     

利用废玻璃和粉煤灰制备钙铝硅微晶玻璃及其性能

采用粉体直接烧结-晶化法,以废玻璃和粉煤灰为主要原料,制备了CaO-Al2O3-SiO2(CAS)微晶玻璃。利用差热-热重分析仪、X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜等分析手段,确定出微晶玻璃热处理工艺制度,并对微晶玻璃的晶相结构和显微组织进行了分析。结果表明:经过820℃烧结1 h,1100℃晶化热处理2 h获得的CAS微晶玻璃体积密度最大,吸水率最低;CAS微晶玻璃为单相硅灰石结构;抗弯强度最大值达81.5 MPa。     

以高炉渣与废玻璃制备烧结微晶玻璃

文章研究了以高炉渣和废玻璃作为主要原料用烧结法制备微晶玻璃的可行性,通过等温热处理实验、差热分析、X射线衍射和扫描电镜分析等确定了最优原料配比及热处理制度。实验证明:通过配加少量SiO2、Al2O3、ZnO和BaCO3等纯试剂,5组实验配方的基础玻璃在8201000℃烧结时均可发生晶化,并在最优原料配比——废玻璃与高炉渣质量比为5︰3时,可获得表面光滑、内部晶化良好的微晶玻璃。对应的最优热处理制度为以10℃/min升温至880℃烧结保温1 h后随炉冷却,可实现低温烧结,节约能耗。热处理后获得的微晶玻璃性能良好,其晶化度约为49%,体积密度为2.828 g/cm3,显微硬度高达HV 650.58。     

ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2系微晶玻璃结晶行为及对金刚石磨料的润湿性

为改良微晶玻璃结合剂,以熔融法制备锌铝硼硅系微晶玻璃,研究硼硅比和烧结工艺对其热学、力学性能,析晶行为,显微结构及对磨料的润湿性的影响。发现:硼含量增多,锌铝硼硅系玻璃的热膨胀系数升高、耐热性下降、抗弯强度先升高后降低;硼含量过高时,结合剂完全包覆磨料,不利于磨削加工。另一方面,硅含量增多,玻璃的黏度增大、对磨料的润湿性能变差;硅含量过高时,试样抗弯强度不足。ZABS系微晶玻璃的最佳配比w_B:w_Si=1:1。热处理工艺为710℃时保温2 h,得到的试样的热膨胀系数为5.132 7×10-6℃-1,抗弯强度达78 MPa,对磨料的润湿性好。      

热处理对煤矸石铁尾矿微晶玻璃微观结构和力学性能影响

为了综合利用固体废弃物,以煤矸石和铁尾矿为主要原料制备具有优异的力学性能Ca O-Mg O-Al2O3-Si O2系微晶玻璃。利用DSC、XRD和SEM分析测试手段,研究了核化和晶化温度对微晶玻璃微观结构和力学性能的影响。结果表明:所制备的煤矸石铁尾矿微晶玻璃的主晶相为普通辉石(Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6);随着核化和晶化温度的升高,微晶玻璃主晶相的衍射峰以先增强后减弱,其弯曲强度变化趋势与主晶相衍射峰变化趋势相同。材料力学性能取决于热处理工艺,经760℃,3 h和980℃,1 h处理后,微晶玻璃具有良好的力学性能,其弯曲强度可稳定在230 MPa以上。     

Na2O-CaO-SiO2系透明微晶玻璃制备及其微观结构

制备了Yb3+掺杂的Na2O-CaO-SiO2系高结晶度、透明微晶玻璃。用差热分析(DSC)初步确定基础玻璃的核化及晶化温度范围,用X射线衍射(XRD)测定微晶玻璃析出晶相,用扫描电镜(SEM)研究微晶玻璃的微观结构。结果表明:组成为53SiO2-30CaO-17Na2O(摩尔分数,%)的基础玻璃经热处理析出了Na4Ca4Si6O18晶相;合适热处理制度为:595℃核化5 h,730℃晶化1 h;所制备的微晶玻璃析晶度高,晶粒尺寸约100μm,微晶玻璃仍具有较高的透明度。     

白榴石增强的牙科饰面瓷研究现状

回顾了白榴石微晶玻璃在制备方法、热稳定性和力学性能3个方面的研究进展。与传统的玻璃析晶法相比,先制备白榴石晶体,然后将其与低软化点玻璃混合烧结,这种方法在控制白榴石晶体尺寸方面更具优势。烤瓷温度和时间会影响微晶玻璃中自榴石晶体的含量,进而影响微晶玻璃的热膨胀系数,因此需要严格控制。微晶玻璃中白榴石晶体的直径应该小于4μm,这样可以将微晶玻璃中微裂纹的影响减少到最小。作者制备的一种白榴石微晶玻璃在950℃保温60min后析晶完成,并且白榴石晶体的尺寸在1μm左右。     

热处理保温时间对高钛高炉渣制备泡沫微晶玻璃的影响

以高钛高炉渣和废玻璃粉为主要原料,采用发泡和析晶同步进行的"一步法"制备泡沫微晶玻璃,研究热处理保温时间对泡沫微晶玻璃的组织与性能影响。结果表明:在1000℃下,随保温时间从30 min延长至60 min,泡沫微晶玻璃中主晶相由斜辉石Ca(Ti,Mg,Al)(Si,Al)2O6转变为钙铁辉石Ca Fe(Si2O6)和普通辉石Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6,其晶相含量增加且由粒状结构向棒状结构过渡,材料孔径增大,体积密度、导热系数与吸水率逐渐降低,抗压强度升高;保温时间在60~120 min时晶相不发生明显变化,其含量缓慢增加且逐渐融合呈球状结构,材料出现连通孔,体积密度、导热系数与吸水率逐渐升高,抗压强度下降。综合而言,当保温时间为60 min时,所制得的泡沫微晶玻璃具备最优综合性能。     

热处理保温时间对高钛高炉渣制备泡沫微晶玻璃的影响北大核心CSCD

以高钛高炉渣和废玻璃粉为主要原料,采用发泡和析晶同步进行的＂一步法＂制备泡沫微晶玻璃,研究热处理保温时间对泡沫微晶玻璃的组织与性能影响。结果表明：在1000℃下,随保温时间从30 min延长至60 min,泡沫微晶玻璃中主晶相由斜辉石Ca（Ti,Mg,Al）（Si,Al）2O6转变为钙铁辉石Ca Fe（Si2O6）和普通辉石Ca（Mg,Fe,Al）（Si,Al）2O6,其晶相含量增加且由粒状结构向棒状结构过渡,材料孔径增大,体积密度、导热系数与吸水率逐渐降低,抗压强度升高;保温时间在60~120 min时晶相不发生明显变化,其含量缓慢增加且逐渐融合呈球状结构,材料出现连通孔,体积密度、导热系数与吸水率逐渐升高,抗压强度下降。综合而言,当保温时间为60 min时,所制得的泡沫微晶玻璃具备最优综合性能。     

核化和晶化温度对温石棉尾矿制备微晶玻璃的影响

以温石棉尾矿、石灰石和石英砂为主要原料,通过不同的热处理过程制备了微晶玻璃。借助DTA、XRD及SEM等分析测试手段,研究了核化和晶化温度对微晶玻璃析晶行为、显微形貌及抗压强度的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,微晶玻璃主晶相的种类没有改变,但主晶相衍射峰的强度呈现先增强后减小的趋势。当核化温度为820℃,晶化温度为1050℃时,微晶玻璃样品形成致密的柱状细晶结构,抗压强度达到最大值523 MPa。     

高温电解水蒸气制氢用SOEC微晶玻璃密封材料制备

与高温气冷核反应堆耦合下的高温固体氧化物燃料电解池(SOEC)电解水蒸汽制氢是目前已知效率最高最先进的制氢技术之一,是有效利用核能的一种途径,因此是当前国际能源环保领域的热点课题和首选方案.此方法需要在高温下长期运行,且在系统开启和检修等运行环节中必然会遇到热循环和热疲劳,因此需要高性能的密封材料.选择Ba-Ca-Si-Al-B-La-O体系微晶玻璃作为研究对象,研究其制备和热处理析晶工艺.研究发现通过两步析晶法,获得了整体均匀析晶的微晶玻璃密封材料,在工作温度下热膨胀系数可达到11.5×10~(-6) K~(-1),可与电解质、连接体等材料形成热匹配.该材料的软化温度约为763 ℃,在SOEC堆的工作温度下可实现密封.     

低温燃烧合成堇青石粉及其性能研究

以硝酸铝、硝酸镁和硅酸为原料,尿素为燃料,硝酸铵为燃烧助剂,低温燃烧合成了MgO-Al_2O_3-SiO_2(MAS)玻璃粉.用DTA、XRD、TMA、SEM等研究了其析晶过程、烧结特性和介电性能.结果表明:该玻璃粉可在低于1000 ℃的温度下烧结;烧结过程中首先析出μ堇青石,然后转变成μ-堇青石;950和1000 ℃烧结的堇青石基微晶玻璃具有低的介电常数(4.00～4.96, 1 MHz)和介质损耗(约0.003, 1 MHz),高的烧结密度(>理论密度的98%),可用于电子封装领域.     

低温微晶玻璃结合剂结构和性能的研究

采用石英、无水碳酸钠、无水碳酸钾、无水碳酸钙、氟化钙作为基础原料,在此基础上分别添加5%、8%、11%、14% H3BO3(质量分数)做为外加成分.高温熔炼成玻璃,淬冷后球磨成玻璃粉,通过烧结法制备了用于cBN砂轮的微晶玻璃结合剂.通过XRD、SEM分析,结果表明:在720℃晶化2h后,在CaF2晶体的基础上析出了硅碱...     

铌酸盐微晶玻璃的晶化动力学及其储能性能的温度依赖性（英文）

采用熔融-淬冷法制备铌酸锶钡基微晶玻璃材料,研究晶化温度对铌酸锶钡微晶玻璃的显微组织、介电性能、击穿强度和储能密度的影响。微晶玻璃的晶化机理为一维界面晶体生长。结果表明:随着晶化温度的增加,材料的击穿强度明显增加。经900°C热处理得到的微晶玻璃具有最优的性能:击穿强度为1300 kV/cm,储能密度为2.8 J/cm3,其有望用于高储能密度电介质材料。     

Effects of Na2O content on crystallization and dielectric properties of Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2 glass-ceramic

Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2 glass-ceramic were synthesized by melt-quench process.The crystallization processing of the dielectric phases were carried out at temperature range from 750 to 900 ℃.The effects of Na2O content on crystallization and dielectric properties of Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2 glass-ceramic were investigated by means of differential thermal analysis(DTA), X-ray diffraction (XRD) and dielectric constant measurements.The results show that Pb2Nb2O7, NaNbO3 and PbNb2O6 are the crystallization phases which would be formed from the Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2 glass at the temperature range from 750 to 900 ℃.For a definite Na2O content, the dielectric constant increases with crystallization temperature.The initial crystallization temperature of NaNbO3 phase decreases with the increase of Na2O content, leading to the increase of dielectric constant of the glass-ceramic.Formation of PbNb2O6 phase at 850 and 900 ℃ would greatly increase the dielectric constant of Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2 glass-ceramics, but the increase of Na2O content will inhibit the crystallization of PbNb2O6 phase.     

Mg-5Sn-1Zn-0.5Zr合金的显微组织与时效硬化行为

研究了Mg-5Sn-1Zn-0.5Zr(SZK510)合金经固溶处理(480 ℃×10 h)和175、200、225 ℃,1～100 h时效处理后的时效硬化行为和显微组织特征,并推导出该合金的时效动力学方程.结果表明,固溶时效处理后显微组织由α-Mg和Mg_2Sn,以及少量的MgZn相和α-Zr组成;试验合金具有明显的时效硬化特征:在3个不同的时效温度下,硬化曲线都呈抛物线形状,但在175 ℃时效时,曲线出现两个峰值,并且在保温时间为3.98 h有最大的显微硬度值;试验合金的时效动力学方程符合f=1-exp(-kt~m)关系,随着时效温度提高,k值减小m值增大.     

热处理工艺对G115钢铸件组织与性能的影响

以均匀化退火后的G115钢铸件为对象,研究了不同正火+回火工艺处理对其显微组织及力学性能的影响,其中正火工艺分别为1070 ℃×1 h,AC和1100 ℃×1 h,AC,回火工艺分为一次回火(780 ℃×3 h,AC)和两次回火(780 ℃×3 h,AC+750 ℃×3 h,AC)。结果表明:随着正火温度的上升,G115钢铸件的室温强度和650 ℃高温强度均有所上升,而韧性有所下降,塑性无明显变化;随着回火次数的增加,G115钢的室温强度和650 ℃高温强度均有所降低,韧性和塑性无明显影响。正火+回火处理后G115钢铸件中的析出相主要有Laves相、M₂₃C₆以及MX(NbC、VN)相,冲击断口形貌呈解理或准解理断裂特征。随着正火温度升高,马氏体板条块(Block)宽度有所增加,排列相对整齐。原奥氏体晶粒尺寸是G115钢室温强度贡献值中晶界强化量的有效晶粒尺寸。推荐的热处理制度为1100 ℃×1 h(AC)正火+780 ℃×3 h(AC) 回火。