Bi2O3对钠钙硅玻璃熔体性质的影响研究

浮法玻璃的熔化是在非常高的温度下进行的,且熔化和澄清占总能耗的60%左右。本文以降低浮法玻璃熔化温度为出发点,研究氧化铋的引入对浮法玻璃熔体性质、熔化温度、玻璃结构的影响。研究表明:在浮法玻璃组成中引入氧化铋,加入0.5%～2%的氧化铋后,未改变玻璃的基本结构。加入Bi₂O₃后玻璃熔体的粘度明显降低,在玻璃熔体粘度为Lgη=1.35 Pa·s时,A₅玻璃试样的对应温度与A₁相比,降低约30℃。     

Bi2O3/ZnO比例对真空玻璃用低熔点封接玻璃结构和性能的影响

制备了可用于真空玻璃封接的铋酸盐玻璃系统无铅低熔点玻璃粉,采用拉曼光谱、XRD、热膨胀测试、纽扣实验等测试方法表征了Bi2O3/ZnO比例的变化对玻璃的网络结构、热学性能、热膨胀系数、特征温度点及封接温度的影响.结果 表明:随着Bi2O3/ZnO比例的增加,[BiO3]和[BiO6]单元数量随之增多,少部分Zn2+以[ZnO4]四面体结构进入到玻璃网络结构中.Bi2O3/ZnO比例的增加,降低了玻璃的Tt、Ts和封接温度,增大了热膨胀系数,增强了化学稳定性.Bi2O3/ZnO最佳比例是35/26.7,此时玻璃具有较低的Tg(384℃)和Ts(407℃),热膨胀系数为98.6×10-7/℃,封接温度为(456±14)℃.本实验的Bi2O3用量少,封接温度低,无须添加低膨胀填料即可获得较低的热膨胀系数,降低了生产成本,满足真空玻璃对低熔点封接玻璃粉的使用要求.     

P2O5对Bi2O3-B2O3-ZnO体系玻璃结构及热性能的影响

采用传统的熔融冷却的方法制备了(40-x)Bi2O3-30B2O3-30ZnO-xP2O5(0≤x≤15mo1％)体系玻璃.使用红外光谱、拉曼光谱、DSC和热膨胀仪研究了封接玻璃的结构和热性能.红外光谱及拉曼光谱结果表明,P2O5作为网络形成体,以[PO4]进入到玻璃的网络结构中,玻璃的网络结构性增强.玻璃结构中[BO3]三角体结构单元相对含量有增多趋势,[BO4]四面体、[BiO3]三角体、[BiO6]八面体结构单元相对含量减少.随着P2 O5含量的增加,玻璃化转变温度和玻璃的初始析晶温度升高;玻璃的密度减小.Bi2O3-B2O3-ZnO-P2O5体系封接玻璃热膨胀系数减小,从8.289×10-6℃-1减小到6.354×10-6℃-1.玻璃的软化点逐渐增大,从416℃升高到524℃.     

P2O5-B2O3-V2O5无铅低熔玻璃形成能力和结构

以取代用作封接玻璃和电子浆料粘接相含铅低熔玻璃为目的,实验研究了P2O5-B2O3-V2O5体系玻璃的形成能力,结构和低熔性能.P2O5-B2O3-V2O5体系中,组成在B2O35%～30%、V2O50%～45%、P2O35%～50%(物质的量浓度,下同)区域内的玻璃具有较强的玻璃形成能力,较低的转变温度、良好的重熔流动性和抗析晶性能.优选玻璃组成为:15P2O5-35V2O5-25B2O3-3SiO2-2Al2O3-10ZnO-5SnO-7BaO-3Bi2O3,玻璃转变温度为308℃,在450℃玻璃细粉重熔熔体流动性好,适合用作在450～500℃烧结的封接玻璃和电子浆料的粘接相.红外光谱分析表明:玻璃结构是由大量孤立的[PO4]、[BO3]、[VO2]和[VO3]基团形成的层状结构,在层与层之间有少量的诸如B-O-B、P-O-P、P-O-V、P-O-B等桥氧键连接.     

新型一维多酸化合物Sr_4H_2[Bi_2W_(20)Mn_2O_(70)(H2O)_6]·22H_2O的合成和表征

在水溶液中通过Na12[Bi2W22O74(OH)2]·44H2O,MnSO4和SrCl2反应得到了一个基于[Bi2W20Mn2O70(H2O)6]10-和Sr2+的新型一维多酸化合物Sr4H2[Bi2W20Mn2O70(H2O)6]·22H2O。X-单晶衍射分析表明该化合物中[Sr(H2O)3]2+单元、[Sr(H2O)7]2+单元和[Bi2W20Mn2O70(H2O)6]10-离子分别作为二、一和六连接点。     

硼硅酸盐玻璃结构与其熔体性质研究

对硼硅酸盐玻璃结构及其熔体性质展开研究,通过红外光谱分析了Al2O3对硼硅酸盐玻璃结构的影响,测试了玻璃熔体的高温粘度和抗折强度.研究结果表明:当玻璃中Al2O3/SiO2物质的量比在1.2％～6.5％,(R2O-Al2O3)/B2O3的物质的量比在0.04 ～0.41范围内时,Al3+全部以[AlO4]形式存在,是玻璃网络形成体,B3+大部分以[BO3]的形式存在,是玻璃网络外体,少部分以[BO4]形式存在,是玻璃网络形成体.增加玻璃熔体中Al2O3的含量,玻璃中游离氧含量和[BO4]含量减少,[BO3]含量增加,玻璃的高温粘度增大,熔制温度升高,抗折强度降低.     

Bi2O3–B2O3二元系统玻璃的网络结构形成与光学性能研究

采用高温熔融–退火法制备了一系列Bi2O3–B2O3二元系统玻璃,系统研究了不同Bi/B摩尔比下B2O3和Bi2O3在玻璃网络结构中的竞争机制,重点探讨了组成对铋酸盐玻璃光学和结构性能的影响。通过吸收光谱和Raman光谱分析了Bi2O3–B2O3二元系统玻璃的网络形成机理,测试了玻璃的密度和线性折射率。结果表明:Bi3+和B3+均为玻璃网络形成体,Raman光谱以600cm–1为中心,其附近的Raman信号强度发生的有规律性变化:低能量区的Raman峰与玻璃中引入的铋离子有关,而高能区的Raman峰与玻璃中的硼氧结构体有关。     

6Bi_2O_3·SiO_2熔体析晶行为的实时观察

在6Bi2O3·Si O2熔体冷却过程中熔体表面会析出枝晶,其形貌呈现出高度有序的畴结构特征。原位实时观察了枝晶的生长发育过程,并分析总结了枝晶的结构、形貌特征及其在冷却过程中的生长规律。当6Bi2O3·Si O2熔体降温到1070℃时,熔体中部分区域会析出结晶性能较好的六方双锥形Si O2单晶颗粒,尺寸范围5~80μm。分析了6Bi2O3·Si O2熔体析晶机理。6Bi2O3·Si O2熔体冷却后进行线扫描,得出在所扫描区域上会出现偏析现象。采用红外光谱分析了不同温度下极冷熔体样品的微观结构,从而探讨了6Bi2O3·Si O2熔体分相的机理。熔体出现各向异性结构的原因可能由于熔体中的[Bi2O2]基元层、[Bi O6]基团和[Si O4]基团共同作用造成的。     

Al2O3对P2O5-B2O3-Bi2O3体系低熔点玻璃结构和性能的影响

以P2O5-B2O3-Bi2O3系统为基础玻璃组成,采用熔融法制备了无铅低熔点玻璃.主要研究了Al2O3含量对玻璃结构和物理化学性能的影响.结果 表明,随着Al2O3含量从1 mol％增加至5 mol％,Al2O3在玻璃中的存在形式从[AlO4]四面体转变为[AlO6]八面体,从参与网络形成到破坏网络结构;玻璃的热膨胀...     

PbO—Fe2O3-V2O5-P2O5玻璃结构与性能研究

钒、铁磷酸盐玻璃作为一种半导体材料受到许多研究者的关注。选择了PbO-V2O5-P2O5、PbO-Fe2O3-P2O5和PbO-Fe2O3-V2O5-P2O5三组玻璃系统,研究了V2O5和Fe2O3对磷酸盐玻璃结构和性能的影响。通过红外光谱(IR)和差热分析(DTA)发现,V2O5和Fe2O3对磷酸盐玻璃结构的影响不同,Fe2O3不但会降低[PO4]基团的桥氧数,还会打断P=O双键,以[FeO4]形式参加网络结构,使玻璃结构趋于稳定。     

CaO含量对铝硼硅玻璃理化性能的影响与机理

以SiO2、B2O3、Al2O3及碱土金属氧化物(MgO、CaO、SrO)为原料,利用高温熔融法制备无碱铝硼硅玻璃。研究不同CaO含量对无碱铝硼硅玻璃性能和结构影响作用规律。对玻璃进行了热综合分析(DSC)、耐化学稳定性和密度的性能测试,通过红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对玻璃试样进行网络结构分析。研究表明,玻璃的析晶区间面积随着CaO含量的增加,由3.7 J/g升高到15.03 J/g,[AlO6]和[BO4]的出现会导致玻璃网络结构疏松,玻璃的析晶倾向增强;玻璃的被酸侵蚀由3.6817 mg/cm2增加到4.2609 mg/cm2,玻璃被碱侵蚀由1.4199 mg/cm2降低到1.0907 mg/cm2,碱侵蚀的过程中生成的一层硅酸钙薄膜阻碍了反应的进行;随着CaO含量的增加,玻璃中的非桥氧含量增加,会促使[AlO4]向[AlO6]转变,CaO含量继续增加还会使[BO3]向[BO4]转变。     

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.     

纯相BiFeO_3微晶的水热合成及表征

以Bi(NO3)3.5H2O和Fe(NO3)3.9H2O为原料,KOH为矿化剂,聚乙二醇6000为分散剂,水热合成BiFeO3粉体,XRD和Raman光谱对粉体的表征说明在200℃反应6 h可以得到纯净的单相BiFeO3粉体,热分析结果得到BiFeO3粉体的磁相变温度——尼尔温度(TN)和铁电相变温度——居里温度(Tc)。     

晶核剂Cr2O3、Fe2O3对玻璃熔化性能的影响

高炉渣的主要成分与玻璃相似,采用熔融法以高炉渣为主要原料制备微晶玻璃(高炉渣配比为70%),以少量纯化学试剂调整基础玻璃成分,通过实验研究了晶核剂Cr2O3、Fe2O3对玻璃熔化性能的影响规律.结果表明:基础玻璃中加入0.5%~2.5%的Cr2O3作晶核剂时,随着Cr2O3加入量的增多,熔化温度呈现逐渐升高趋势,当向基础玻璃中加入1.0%~3.0%Fe2O3作晶核剂时,随着Fe2O3加入量的增多,熔化温度逐渐降低.将0.5%~2.5%Cr2O3、1.0%~3.0%Fe2O3按一定比例配合作为复合晶核剂,总量控制在3.5%,Cr2O3与Fe2O3对玻璃熔化性能的影响可以互相抵消.晶核剂Cr2O3、Fe2O3的引入,可明显降低玻璃的熔化性温度,为了保证玻璃液的顺利浇注成型,至少应将温度控制在1360 ℃以上.     

浮法玻璃全氧燃烧技术发展

玻璃熔窑的全氧燃烧技术被称为是玻璃工业熔制技术的"第2次革命"。本文对全氧燃烧技术的发展现状、优点及其在浮法玻璃工业应用中遇到的问题进行介绍;结合全氧燃烧技术在600 t/d浮法玻璃生产线成功应用的经验,对全氧玻璃熔窑的设计、全氧燃烧对玻璃性能的影响,以及实际生产过程中玻璃液表面泡沫多、澄清困难等关键工艺技术难题进行了系统研究分析;并对该技术在浮法玻璃中的节能减排、运行成本等进行了分析及前景展望。     

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。     

Li2B4O7-Bi2O3-WO3玻璃的光学性能研究

采用熔融淬冷方法制备了(100-x)Li2B4O7-x(Bi2O3·WO3)(5≤x≤20)玻璃.采用比重计测定了玻璃密度,分光光度计测量了玻璃的吸收光谱,V棱镜折射仪测量了玻璃折射率.结果表明,随着Bi2 O3·WO3含量的增加,玻璃样品的密度和摩尔体积增大,而氧堆积密度减小;玻璃的吸收光谱中截止波长逐渐向长波方向移动,玻璃的间接跃迁光学带隙、Urbach能和费米能逐渐减小,折射率增大.光学性能的变化和玻璃网络中部分桥氧转变为非桥氧有关.     

玻璃熔窑0#氧枪节能实践

玻璃行业是能源消耗大户,熔窑、锡槽、退火窑是三大热工设备,特别是玻璃熔窑耗能更是占生产总能耗的90%以上。因此每项针对玻璃熔窑的节能技改项目对行业提高能源效率、降低能源消耗都具有重要意义。中国建材洛阳浮法玻璃集团作为中国浮法玻璃工业的开创者,近年来针对行业能源消耗持续进行节能实践和探索,加快节能技术的开发、示范和推广。     

固相反应法玻璃质陶瓷涂层的制备及性能研究

本文采用固相反应法在Q235钢表面制备陶瓷涂层,并在陶瓷骨料中添加Bi2O3-B2O3-SiO2系低熔点玻璃粉以促进反应及提高性能。试验表明:同系列不同软化温度玻璃粉加入之后对涂层各种性能的提高程度不同。