Cr_2O_3、ZrO_2、P_2O_5、TiO_2晶核剂对锑炉渣玻璃陶瓷微晶化过程的影响

研究中利用CaO—Al_2O—SiO_2三元相图确定了锑炉渣玻璃陶瓷的基础配方,并运用差热分析,x-射线衍射和扫描电镜分析方法比较了Cr_2O_3、ZrO_2、P_2O_5及TiO_2四种晶核剂的作用效果。研究表明,上述晶核剂对该系统的炉渣玻璃陶瓷的作用机理不尽相同,因而对这类炉渣玻璃陶瓷的析晶形式、析晶程序和晶相组成有不同影响。TiO_2被证明是其中最有效的晶核剂,其最佳用量有为10％。     

晶核形成温度下的热处理对含TiO_2的MgO-Al_2O_3-SiO_2系统玻璃晶化的影响

本文采用XRD、DTA、SEM、SAXS等现代测试方法详细地探讨了晶核形成的热处理对MgO-Al_2O_3-siO_2-TiO_2系统玻璃晶化的影响。结果发现在晶核形成的温度下预热处理时,玻璃中析出的镁铝钛酸盐结晶核数越多,高温二次热处理后该结晶粒子的半径就小,对β石英固溶体等亚稳晶相的析出就越不利。虽然镁铝钛酸盐结晶粒子作为异相核能够促进玻璃整体的均匀晶化,但是在镁铝钛酸盐结晶粒子尚未成长到为其他晶相的成核提供有效异物界面的大小时,该结晶粒子的存在不仅不能促进其他晶相的析出,相反会阻碍其他晶相的成核。     

Li_2O-Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3系统玻璃纤维的核化晶化机理

本文运用扫描电镜、X射线衍射定性分析和定量分析等手段,研究了以TiO_2为成核剂的Li_2O-Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3系统玻璃纤维的核化晶化机理。结果表明,不加TiO_2时,纤维析晶与同成份的块状玻璃明显不同,而且析晶具有明显的方向性。添加TiO_2后,整个纤维内部均匀析晶。另外,TiO_2的加入降低了高温粘度,升高了低温粘度,加快了析晶速度,并促使β-锂霞石(Li_2O·Al_2O_3·2SiO_2)较快地向β-锂辉石(Li_2O·Al_2O_3·4SiO_2)转变。     

TiO_2、ZrO_2和P_2O_5对ZnO—Al_2O_3—SiO_2系玻璃晶化过程的影响

应用热谱分析、X射线衍射、电子显微镜和X射线能谱及红外吸收光谱等实验技术研究了TiO_2、ZrO_2和P_2O_5三种晶核剂对组成为12(MgO+CaO+BaO)·30.2ZnO·6.6·Al_2O_3·51.2SiO_2玻璃晶化过程的影响。讨论了分相与析晶关系和三种晶核剂的作用机理。三种晶核剂能明显改变基础玻璃的析晶温度、初晶相和析晶程序并影响晶化后的相组成、组织结构及性质。三者都是通过影响玻璃分相而对晶化过程起作用的,但具体作用机构各不相同。     

TiO_2对CaO-P_2O_5-AL_2O_3-SiO_2玻璃析晶动力学的影响

通过玻璃的稳定性参数△T、H’、析晶激活能E等参量的变化,研究了TiO2对CaO-P2O5-AL2O3-SiO2系玻璃析晶动力学的影响。结果表明:TiO2的引入能显著降低本系统玻璃的稳定性,减少析晶激活能,并能提高玻璃的析晶数量。     

TiO_2对MgO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-La_2O_3系微晶玻璃相变和微波介电性能的影响

采用高温熔融法和-步法微晶化热处理制备了MgO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-La_2O_3(MASTL)微晶玻璃。利用差热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜和网络分析仪等手段研究了TiO_2含量对MASTL玻璃析晶相变过程、显微结构和微波介电性能的影响。结果表明,在玻璃热处理过程中先后有硅钛铈矿、金红石(TiO_2)、镁铝钛酸盐、尖晶石(MgAl_2O_4)和堇青石(Mg_2Al_4Si_5O_(18)))5种晶相析出。其中,镁铝钛酸盐含量相对较低,尖晶石是一个亚稳过渡相。随着TiO_2含量的增多,原始玻璃的析晶倾向增大,初晶相硅钛铈矿和主晶相金红石的析晶温度显著降低,而尖晶石的析晶温度升高;材料的介电常数和谐振频率温度系数均显著增大,这主要由样品中具有高介电常数(100.0)和较大正温度系数(400×10~(-6)/℃)的金红石相含量增多引起。同时,由于高品质因数相堇青石(40000GHz)的析出量略有减少,品质因数有所降低。     

热处理对Li_2O-Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3系统玻璃纤维抗拉强度的影响

玻璃纤维核化晶化的研究从七十年代初兴起。微晶化被作为改善纤维力学性能、耐高温性能、抗化学腐蚀性能的一种崭新途径,到目前为止,工艺方面的摸索居多,而理论研究极少。1980年,Jones & McMillan研究了微晶化对Li_2O-SiO_2系统玻璃纤维抗拉强度的影响,发现随热处理温度的升高和时间的延长,纤维抗拉强度都逐渐降低。1981年起,Meriani、Benedetti等人系统地研究了Li_2O-ZnO-SiO_2系统微晶玻璃纤维的核化晶化机理,发现Li_2O·SiO_2在纤维表面具有定向作用,其(002)面平行于纤维表面,形成垂直于纤维轴向的棒状晶体,并且晶化前进行核化处理可以削弱这种定向效应。1983年,武汉建材     

MgO-Al_2O_3-SiO_2系球形颗粒的性能与生产工艺

本文提出了以高岭土-滑石物料为基质的球状颗粒的生产工艺,并测定出了其使用性能。这种球形颗粒在采油部门被用作楔入剂(支撑剂)。     

晶核剂对玻璃纤维分相和析晶的影响

本文应用差热分析研究了ZrO_2、TiO_2和Cr_2O_3三种晶核剂对MgO 15(wt.%)、Al_2O_3 30(wt%)、SiO_2 55(wt.%)成份点玻璃纤维分相和析晶的影响,得出:不同晶核剂、不同预处理,分相机理不同、分相完善程度不同.1.ZrO_2含量从G(wt.%)的1~#棉增至12(wt.%)的2~#棉,能促进分相和析晶.2.ZrO_2和TiO_2的晶核剂作用相差不太大,都能促进分相和析晶,但混合晶核剂ZrO_29(wt.%)+TiO_2 3(wt.%)的3~#棉中TiO_2的作用在本实验中不显著.3.含Cr_2O_3 5(wt.%)的4~#棉能提高玻璃纤维的耐火度和抗粘结的性能.4.预处理能促进分相.5.770℃预处理时分相完善程度是:ZrO_2 12(wt.%)>ZrO_2 9(wt.%)+TiO_2 3(wt.%)>Cr_2O_3 5(wt.%).6.同一晶核剂在较低温度下分相较完善.     

CaO-Al_2O_3-SiO_2系统玻璃晶化时首析晶相及TiO_2的作用机理预测和研究

通过ＣａＯＡｌ２Ｏ３ＳｉＯ２系统玻璃的结构分析预测玻璃晶化时首析晶相是钙长石。选取ＣａＯＡｌ２Ｏ３ＳｉＯ２三元相图成玻璃区内的某点作为基础玻璃的组成，在基础玻璃中加入ＴｉＯ２。用ＤＴＡ，ＸＲＤ和ＳＥＭ方法的研究结果表明，不管玻璃中加ＴｉＯ２与否，晶化时首先析出的晶相都是钙长石，且均为从表面向内部生长，与预测相符。ＴｉＯ２作为晶核剂，效果不太明显，在高温时ＴｉＯ２只能使玻璃网络结构松弛，粘度降低，促进玻璃中晶相的成核和生长。     

MgO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-CeO_2微晶玻璃的相转变

通过DTA ,XRD ,TEM ,SEM和EDS等测试手段 ,研究了MgOAl2 O3SiO2 TiO2 CeO2 微晶玻璃的相转变过程。研究结果表明 :退火后的原始玻璃已存在液相分离结构。在热处理过程中硅钛铈矿 (Ce2 Ti2 Si2 O1 1 )首先在 840℃从富含Ti4 ,Ce4 的孤立液滴相中析出。金红石 (TiO2 )晶核于 95 0℃开始形成。α堇青石相在 114 0℃左右从富含Si4 ,Al3 的玻璃相中大量生成。当温度升高到 12 0 5℃时 ,部分硅钛铈矿分解并与残余玻璃相反应生成金红石和新相氧化铈。通过控制晶化得到的MgOAl2 O3SiO2 TiO2 CeO2 微晶玻璃 ,其晶相由硅钛铈矿、金红石、α堇青石及少量氧化铈构成     

Na_2O对MgO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2体系微晶玻璃结构和性能的影响

利用烧结法制备Na_2O-MgO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2微晶玻璃。采用FT-IR、DSC、XRD和SEM等分析方法,研究玻璃组成中Na_2O对MgO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃的结构、析晶性能、热膨胀系数以及化学稳定性的影响。结果表明:随着Na_2O含量的增加,玻璃结构中出现了[SiO_4]被破坏和[BO_3]转变为[BO_4]的现象。Na_2O的添加明显降低了样品的玻璃化转变温度与析晶峰值温度,增强了MgO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2体系微晶玻璃的析晶能力。未加Na_2O的微晶玻璃主晶相为球状顽辉石,添加后的微晶玻璃析出镁橄榄石颗粒和柱状硼镁钛石,最终A_3、A_4只析出硼镁钛石,并且颗粒逐渐细化。随着Na_2O量的增加,微晶玻璃的热膨胀系数呈逐渐增大的趋势。微晶玻璃的耐酸碱侵蚀能力随Na_2O含量的增加先增强后减弱,其中耐碱腐蚀能力相对较强。     

Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃晶相的研究

本文研究了Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃的晶相,借以获得新型微晶材料。取自鳞石英、偏硅酸锂、二硅酸锂和锂辉石4个相区的玻璃成分,经过熔制、析晶,并用X-射线衍射方法鉴定了析出的晶相。由于相图中的原始相往往在微晶玻璃中并不出现,因此作者探讨了析晶过程中晶相转变情况,试图找出析晶介质和晶相结构间的联系。最后作者提出了微不均区域的模型,描述了本系统微晶玻璃在晶化以前的结构。     

ZrO_2对R_2O-RO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2系熔块釉硬度的影响

为了研制高硬度熔块釉,在R2O-RO-Al2O3-B2O3-Si O_2系熔块釉配料的基础上,以锆英石引入ZrO_2取代Si O_2,利用TG-DSC、XRD、SEM、维氏硬度仪等测试手段,研究了ZrO_2含量的变化对R2O-RO-Al2O3-B2O3-Si O_2系熔块釉的烧成过程、物相组成、微观结构和釉面硬度的影响。结果表明:在烧成过程中,ZrO_2含量由0增加到5.39%的8个试样均首先在820~1000℃析出Ca2Zn Si2O7晶体;ZrO_2含量达到2.50%及以上的试样同时析出ZrSi O4晶体,随着温度的进一步升高,Ca2Zn Si2O7晶体逐步熔于液相。烧成温度1180℃时,ZrO_2含量低于2.50%的试样全部得到物相组成为玻璃相的釉,釉面硬度较低;ZrO_2含量3.60%时釉中析出长度范围在1~8μm的ZrSi O4晶体,釉面硬度可达6027 MPa。     

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。     

ZrO_2-Al_2O_3-SiO_2系的转熔反应

在研究各种熔铸ZAS耐火材料显微结构时发现,有些样品中的莫来石是借转熔反应生成的。这种现象显然是同 或G.Cevales 的ZrO-Al_2O_3-SiO_2系相图不一致。为了验证转熔反应,就两相图的三元不变点区域选取6个组成点配料,熔融后在缓冷和忽冷条件下鉴定其显微结构。发现 和Cevales 不变点组成的试样在缓冷时发生转熔反应。取含有刚玉共析体(C Z)和玻璃相的试样于1650℃、2h热处理,(C Z)同液相进行转熔反应而生成大量莫来石。复又熔融并急冷,莫来石全部分解,又还原成(C Z)共析体和玻璃相的相组合。     

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。     

Bi_2O_3-SiO_2系统玻璃非等温析晶动力学

利用高温熔体冷却法制备了Bi2O3-SiO2(BS)系统玻璃,通过差热分析和X射线衍射,并借助Kissinger方程和Augis-Bennett方程,研究了BS系统玻璃的非等温析晶动力学和玻璃相转变动力学行为。结果表明:在热处理过程中,BS系统基础玻璃依次产生了3种主晶相:Bi12SiO20,Bi2SiO5和Bi4Si3O12;对应的活化能Ep1=150.6kJ/mol,Ep2=474.9kJ/mol,Ep3=340.3kJ/mol;平均析晶指数m1=2.5,m2=2.1,m3=2.2,所产生晶相均为体积成核,一维空间生长;系统中产生的亚稳定相Bi2SiO5易于向稳定的Bi4Si3O12相转变,通过Kissinger方程计算出该相转变的活化能Eg为90.5kJ/mol。     

Al_2O_3－Cr_2O_3－ZrO_2－SiO_2系列高温材料的研究

利用Ａｌ２Ｏ３－Ｃｒ２Ｏ３固溶体易形成直接结合和ＺｒＯ２的相变增韧效应，研究了Ａｌ２Ｏ３－Ｃｒ２Ｏ３－ＺｒＯ２－ＳｉＯ２系高级耐火材料，结果表明：在刚玉材料中．直接结合和增韧效应能改善材料的性能。