我国玻璃表面科学技术的开拓者——记大连工业大学王承遇教授

半个世纪以前,当玻璃表面科学技术还不为国人所熟知时,王承遇即开始了玻璃表面的教学和科研工作,并在玻璃表面物理化学、玻璃表面处理等领域取得了卓越的成就。众所周知,1920年英国学者格里菲斯（Griffith）提出了表面微裂纹学说,认为玻璃表面存在微裂纹,玻璃纤维愈细,单位面积内微裂纹愈少,玻璃强度愈高,此学说不仅是玻璃科学而且也是固体断裂力学的经典理论。此后,国外学者拍摄了平板玻璃表面微裂纹的照片,证明了格里菲斯裂纹的存在,但没有涉及到玻璃纤维的微裂纹。     

氟代烷基硅烷-SiO2对玻璃表面的憎水改性

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面涂覆透明的憎水性氟代烷基硅烷(FAS)-SiO2膜,研究了SiO2膜层数、提拉速度、FAS层数对玻璃憎水性能的影响,并利用原子力显微镜观察了FAS-SiO2表面改性玻璃的表面形貌.结果表明,影响表面改性玻璃与水的接触角的大小的因素依次为SiO2膜层数＞提拉速度＞FAS层数;SiO2膜层数增加,玻璃的憎水性提高;玻璃表面涂覆SiO2和FAS后,其接触角可达122°,其憎水性能比仅涂覆SiO2的玻璃好;表面改性玻璃的透光率高于80%;玻璃表面的SiO2颗粒平均粒径在纳米尺度范围内.     

玻璃的脆性(五)

阐述了采用合适的玻璃成分,降低玻璃中的微观和宏观缺陷、减少玻璃表面裂纹和进行表面处理等措施,以降低玻璃的脆性。     

离子交换玻璃表面性质研究

针对离子交换增强玻璃稳定性问题,详细研究了由钾离子作为增强离子的玻璃表面性质.利用光学显微镜观察玻璃表面在加速风化条件下表面被侵蚀的情况,并用原子吸收光谱(AAS)研究玻璃在该加速风化条件下,表面K+偏析的情况.通过场发射扫描电子显微镜(FEGSEM)测试K+离子交换深度,用X射线光电子能谱(XPS)研究玻璃在离子交换前后表面元素含量的变化.研究表明,在加速风化条件下,离子交换增强玻璃表面较普通玻璃更容易受到侵蚀,K+离子向表面偏析明显.研究发现造成此种现象的原因是:在交换过程中,处于KNO3电解质中的玻璃表面吸附一层K+离子,形成Sterm紧密层,由于Stern层的距离只有几纳米,玻璃表面对K+的吸附力非常大,离开溶液后,表面层的活性大量K+离子依旧存在玻璃表面,致使离子交换玻璃表面稳定性降低.     

酸处理及有机涂层对玻璃力学性能的影响

采用氢氟酸基溶液对玻璃进行腐蚀,研究酸腐蚀对玻璃强度的影响。对新鲜玻璃表面施加有机涂层,研究了玻璃表面的微观结构及力学性能。结果表明,酸腐蚀可以提高玻璃的强度,处理10 min后强度达到最大,但是强度稳定性差,表面易受损伤,在酸处理后的表面施加有机涂层可以极大提高玻璃的强度。其增强机制是,涂层填充了玻璃裂纹空隙,起到治愈损伤的效果,同时泊松抑制效应也对玻璃强度的增加起了作用。与物理钢化及化学钢化相比,这种综合增强方法明显提高了玻璃的力学性能,同时降低了成本。     

玻璃表面灰尘的粘附机理和自清洁研究进展

灰尘附着导致各种应用场景下的户外玻璃的透光率显著降低,甚至是光伏电站太阳能电池板的损坏。玻璃的清洁和保洁尤为重要。本文对粘附在玻璃表面的灰尘来源、灰尘粒径进行了分析,阐述了灰尘与玻璃表面之间的粘附力和玻璃表面自清洁研究进展,并对玻璃自清洁的研究做了总结和展望。     

水性环氧玻璃鳞片重防腐涂料的研制

利用几种不同的表面处理工艺对玻璃鳞片进行表面处理,对比了各种表面处理工艺对玻璃鳞片涂料涂层性能的影响,发现利用硅烷偶联剂KH560直接掺混法处理玻璃鳞片效果较好.通过扫描电镜研究了经过硅烷偶联剂KH560直接掺混法处理的玻璃鳞片涂层和未经任何表面处理的玻璃鳞片涂层的内部结构,分析了玻璃鳞片经过硅烷偶联剂KH560表面处理之后涂层性能提高的原因.考察了不同粒径的玻璃鳞片对涂层性能的影响,结果表明80目的鳞片比较适合制备重防腐涂料.最后研究了玻璃鳞片的用量对于涂层性能的影响,发现在颜填料体积浓度(PVC)为24.70%时涂层具有最佳性能.     

药用玻璃容器内表面药液吸附研究综述

由于药用玻璃容器内表面对昂贵药液吸附,导致的药效降低、药液浪费现象引起了广泛关注。本文综述了国内外对药用玻璃容器内表面吸附的影响因素包括玻璃容器与药液接触时间、接触面积;药液pH、离子强度;搅拌程度、储存温度、玻璃容器表面积和体积以及表面活性剂。总结了国内外解决药用玻璃容器内表面吸附问题的方法,以有机镀膜为主。最后展望了今后药用玻璃容器吸附问题发展趋势。     

谈浮法玻璃发霉及防霉措施

所谓玻璃"发霉"一般是玻璃在温度高、湿度大的环境里表面沾染了有机物,碱性被中和成为菌类的养分,菌类在玻璃表面上开始滋长.由于菌类的衍生,吸收空气水份中的CO_2分解出有机酸,更加剧了侵蚀.菌体也深入玻璃破坏了玻璃表层.但近来也有说是由于玻璃表面钠离子的影响,使玻璃表面破坏或沾片,造成光线漫射而失透的玻璃发霉.本文主要从化学稳定性方面分析浮     

浮法玻璃表面渗锡的研究

浮法玻璃表面的渗锡量是表征玻璃质量的一项重要指标,本文研究对比了国内外有代表性的浮法玻璃表面渗锡情况,测定了玻璃带横向的渗锡分布曲线,以及温度和槽压与渗锡量的关系,研究了SO_2处理对降低玻璃表面渗锡量的作用,提出了减少玻璃表面渗锡量的途径与措施。     

聚四氟乙烯/玻璃纤维胶带在风电叶片制造过程中的应用分析

研究了聚四氟乙烯/玻璃纤维胶带作为脱模介质对玻璃钢表面的影响以及对风电叶片制造成本的影响。从接触角、拉剪性能和对不同涂层的附着力这三大方面,对比了分别使用聚四氟乙烯/玻璃纤维胶带、尼龙脱模布、光滑和砂纸打磨这四种方式获得的玻璃钢表面性能。研究结果表明:使用聚四氟乙烯/玻璃纤维胶带获得的玻璃钢表面润湿性一般;玻璃钢使用聚四氟乙烯/玻璃纤维胶带脱模可获得与使用脱模布相当的拉剪性能;使用聚四氟乙烯/玻璃纤维胶带获得的玻璃钢表面涂装附着力与其他方式持平。经济性分析表明国产聚四氟乙烯/玻璃纤维胶带在模具上的应用有望降低风电叶片的制造成本。     

阳光控制镀膜玻璃表面缺陷的观察与分析

采用常压化学气相沉积法在浮法玻璃上制备了阳光控制镀膜玻璃。用扫描电镜和能谱仪对镀膜玻璃表面的缺陷进行了观察,分析了产生缺陷的原因。结果表明:镀膜玻璃样品表面存在典型的孔洞、翘曲和皱褶等缺陷,缺陷的尺寸不超过100μm,孔洞缺陷发生在薄膜与基体之间。缺陷的形成与制备工艺条件,如:反应气体的配比、流量、玻璃板的厚度与玻璃基体的化学成分等因素有关。     

硅酸盐玻璃的风化

综述影响浮法玻璃、压延玻璃、光学玻璃、晶质玻璃和器皿玻璃的耐风化性因素，风化产物的形貌和风化过程。导出了玻璃表面风化析碱量和环境条件如温度、湿度和时间的关系：玻璃样品的析碱量随风化温度、湿度和时间而增加。风化产物的形貌和成分用SEM，WDS，EPMA和XPS来检测。结果表明：钠钙硅酸盐玻璃风化表面产物主要为钠和钙的碳酸盐。如玻璃发生分相，玻璃的耐风化性不仅与玻璃成分有关，还与分相形貌有关。富硅滴状结构易风化，风化程度随富硅相液滴的数量而增加。在相同条件下，富硅相的连通结构降低玻璃的风化程度。还阐述了玻璃风化机理及如何防止风化的方法，并对改善玻璃耐风化性指出了研究方向。     

生理模拟液中的磷酸钙微晶玻璃的表面变化

应用玻璃结晶法制备了以磷酸钙为主体的多孔微晶玻璃载体材料。在一定的条件下对该药物载体材料进行了生理模拟液的浸泡实验,并用Fourier红外光谱和扫描电镜对其表面进行了表征分析。试验结果表明：经模拟液浸泡后,在材料的表面沉积了一定量的类骨磷灰石(碳酸羟基磷灰石),其形貌为球状颗粒,并证实了载体材料的粗糙表面有利于碳酸羟基磷灰石晶体的形成。研究结果有助于分析碳酸羟基磷灰石的形成机理及了解磷酸钙微晶玻璃载体材料在体内的骨诱导机理。     

PA66/GF微复合材料的制备与界面性能

采用不同涂层含量的玻璃纤维(GF)制备了GF增强尼龙(PA)66(PA66/GF)微复合材料.对不同涂层含量的纤维表面形貌分别进行了扫描电子显微分析和原子力显微分析,研究了涂层含量、纤维表面形貌与微复合材料界面剪切强度(IFSS)之间的关系.结果表明,当涂层质量分数为0.131%时,纤维宏观表面均一,微观区域表面粗糙,微复合材料的IFSS最大.在较低温度下,提高温度及水溶液的存在会破坏GF与树脂基体之间的结合;在较高温度下,随着老化时间的增长,GF涂层发生分解,破坏了涂层的结构,使得纤维与树脂基体结合变差,导致IFSS迅速降低.     

CALCULATION OF SURFACE TENSIONS OF GLASSES*

Factors have been derived for the calculation of the surface tensions of glasses from their compositions at temperatures of 1200° and 1400°C. The nine oxides evaluated are those commonly found in significant amounts in glass compositions. The surface tension of a glass may be calculated with a fair degree of assurance from its composition to within about 4 dynes per cm.     

二氧化硅对玻璃在水润滑时的摩擦性能的影响

用栓－盘摩擦试验机，测定了石英玻璃和３种硅酸盐玻璃在大气及水中的摩擦性能，考察了试样中ＳｉＯ２含量，润滑介质及表面处理对其的影响。结果表明，试样中的ＳｉＯ２含量越高，其在水中的减摩作用越好；且这种减摩作用只在介质为水时突出，而在乙醇和液体石蜡与苯的混合溶液中却不明显。ＳｉＯ２在水中在减摩作用是通过其表面与水之间的相互作用而实现的。用Ｆｏｕｒｉｅｒ变换红外光谱（ＦＴＩＲ）测定了ＳｉＯ２粉末吸附水的行     

玻璃纤维/环氧树脂复合材料表面金属化工艺研究

提出一种在玻璃纤维/环氧树脂复合材料表面化学镀镍的简化工艺,首先在复合材料表面引入含有镀镍短纤维的过渡层,复合材料与过渡层共固化成型。通过机械粗化、酸化、化学镀工艺成功地在玻璃纤维/环氧树脂复合材料表面沉积一层连续致密的Ni-P镀层。采用超景深显微镜观察化学镀后镀层的表面形貌,并采用SEM对镀层截面特征进行观测。系统地研究了化学镀时间、装载量对镀层表面形貌、镀层厚度与镀层沉积速度的影响规律,并测量了复合材料/镍镀层界面结合强度。试验结果表明,当化学镀时间为8 h、装载量为1.25 dm2/L时,镀层厚度能达到38.96μm,镀层结合强度达到8.45 MPa。     

THE MANUFACTURE OF FUSED BIFOCAL SPECTACLE LENSES1

I. The process of making fused bifocal spectacle lenses is based on patents taken out about 1906. Such lenses are made by fusing a crown glass with an index of refraction of 1.5230 with a lead glass having indexes of refraction of 1.616, 1.66, and 1.69. 11. Problems in making satisfactory glass involved thermal expansion, surface crystallization, surface bubbles, and the softening temperatures of the glasses. The effect of composition of the glass in curing these defects is discussed and satisfactory compositions are given. Testing methods for control are given. III. A later development is the so-called colorless fused bifocal in which a barium glass replaces the lead glass of the normal lens. The use of barium glass introduces new problems, especially the quality of the glass and the tarnishing of the surface. The relative softening temperatures of the barium and crown glass as well as the thermal expansion had to be controlled.     

环氧树脂复合泡沫材料的制备研究

以缩水甘油酯环氧树脂(EP)、酸酐固化剂和空心玻璃微珠为主要原料,通过添加一定的活性稀释剂,高温固化制备了EP复合泡沫材料。研究了空心玻璃微珠的表面改性对复合泡沫材料性能的影响。结果表明,复合泡沫材料性能与空心玻璃微珠的表面性能密切相关,当EP/固化剂/稀释剂的质量比为100/120/15、KH-560改性的空心玻璃微珠用量为30份时,所制备的复合泡沫材料密度为0.826 g/cm3,压缩强度达115.8 MPa,比强度为140.2。