X射线能谱(EDAX)分析无碱玻璃表面侵蚀层的实验条件

用EDAX结合扫描电镜(SEM)分析了无碱MgO-ZnO-Al_2O_3-ZrO_2-SiO_2玻璃碱侵蚀过程中表面层成分的变化,研究了各种实验条件(如激发电压、计数时间,配合指数等)的影响,并测定了侵蚀层厚度。结果表明激发电压时分析结果有重大影响,而计数时间与配合指数与分析结果关系不大。在低的激发电压下取得了反映表层(～0.4μm)侵蚀过程的成分变化。讨论了EDAX用于表面成分分析的扫描方式。     

含ZrO2、Al2O3耐碱玻璃受碱侵蚀的影响因素及机理研究

通过测定耐碱玻璃受碱侵蚀后的总失重量及氧化物SiO2、Al2O3、ZrO2转入碱侵蚀液的量,讨论了影响碱蚀过程的因素(浓度、时间和温度),试验证明:玻璃受碱侵蚀程度随浓度、时间和温度的增大而增强,且温度的影响更大些.在此基础上,提出了其碱蚀机理是溶解-表面富集产生保护膜-保护膜破裂-溶解的循环统一.     

提高Na_2O-TiO_2-SiO_2系玻璃化学稳定性的研究

在探讨Na_2O-TiO_2-SiO_2 系玻璃组成对其性质、结构影响的基础上,研究了提高该系玻璃的化学稳定性问题,通过X射线微电子探针测定水侵蚀该系玻璃的表面成分变化;离子选择电极法和分光光度法测定水侵蚀物中微量K~+、Na~+、Ti~(4+)离子的量,阐明了水侵蚀该系玻璃的机理,认为主要是由R~+离子扩散及与H~+离子交换作用控制其侵蚀过程。研究和讨论了混合碱效应对该系玻璃化学稳定性的影响及应用,以及二氧化钛在该系玻璃中及玻璃表面层的结构状态。发现在较多量碱金属氧化物情况下(含21％),当R_2O/TiO_2?1、K_2O/Na_2O?2.5、TiO_2/SiO_2?0.4时,可以得到具有实用价值的高化学稳定性的15K_2O·6Na_2O·26TiO_2·53SiO_2稳定玻璃。     

红柱石原料高温结构演变及抗钾蒸气侵蚀行为研究

红柱石是铝硅系耐火材料重要的原料之一，因完全莫来石化后具有莫来石-高硅氧玻璃相相间的结构而表现出优异的抗碱侵蚀性能。然而，其莫来石化程度与抗碱侵蚀性能之间的关系尚未厘清。为此，本工作以粒度为3～5 mm的红柱石为研究对象，在1 450～1 600℃下热处理红柱石3 h,研究了红柱石的莫来石化过程与结构演变，并采用碱蒸气法研究了抗碱侵蚀行为。结果表明，随着热处理温度的提高，红柱石表面及裂纹附近先转变形成莫来石-高硅氧玻璃相结构，随后莫来石化转变不断向内部发展，直至完全莫来石化。红柱石莫来石化程度不同决定了其不同的抗碱侵蚀行为。1 450℃热处理后的红柱石表面及大裂纹附近形成的莫来石-高硅氧玻璃相复合层较薄，侵蚀以红柱石与钾蒸气直接反应为主，抗碱侵蚀性能较差；1 500℃及以上温度热处理的红柱石表面及大裂纹附近形成了一定厚度的莫来石-高硅氧玻璃相复合层，钾蒸气首先与高硅氧玻璃相反应形成含钾硅酸盐液相，随后该液相对莫来石相产生侵蚀溶解，阻止了碱蒸气对莫来石的直接反应侵蚀，从而使红柱石表现出优良的抗碱侵蚀性能。     

一种新型磷酸盐玻璃的抗酸性研究

通过测试新型磷酸盐玻璃在酸性介质中质量损失随时间的变化情况,讨论并比较了玻璃在酸性介质中的化学侵蚀机理。研究表明：玻璃在酸性介质中经过一段线性溶解过程中,玻璃的溶解速率有所下降。这是由于玻璃表面生成明显覆盖层所致。XRD图谱显示覆盖层的组分和结构与玻璃完全一致。     

Na2O-CaO-SiO2平板玻璃减反射功能化研究

随着光伏产业的高速发展,与之配套使用的减反射玻璃重新进入了研究者们的视野。本文采用湿化学二步刻蚀法制备了具有减反射性能的Na₂O-CaO-SiO₂平板玻璃,采用分光光度计、扫描电子显微镜、原子力显微镜和X射线能谱仪等测试样品的透过率、表面形貌和断面膜层厚度、表面化学成分、耐酸性和硬度,研究了反应温度和反应时间、玻璃膜层结构与透过率的关系。通过使用弱碱性的混合盐溶液对Na₂O-CaO-SiO₂玻璃表面进行化学刻蚀,使玻璃表面Si—O键断裂,在玻璃表面形成纳米膜层结构,当膜层厚度达到一定厚度时,一定波长的光在玻璃表面发生相消干涉,透过率最高可达到97.8%,刻蚀前后玻璃成分基本无变化,铅笔硬度达到3H。     

碲酸盐玻璃化学稳定性的研究

利用全谱直读电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)定量分析了TeO2-ZnO系统玻璃的化学稳定性,并从TeO2-ZnO系统玻璃的结构与价键理论的角度分析了水对该系统玻璃的侵蚀机理.实验结果表明,水对该玻璃系统的侵蚀过程属于连续性溶解过程,且获得该系统玻璃化学稳定性较理想组分.     

铝硅系耐火原料与碱蒸气反应侵蚀行为

近年来,污泥、生活垃圾作为水泥生产的部分燃料应用于水泥生产,造成水泥窑炉衬材料硅莫砖的严重碱侵蚀破坏和剥落,影响水泥窑的稳定运行。采用碱蒸气法系统研究了水泥窑硅莫砖用高铝矾土、莫来石(M60)及莫来凯特3种铝硅系耐火原料抗碱蒸气侵蚀行为。结果表明：3种铝硅系耐火原料的碱蒸气侵蚀行为,与原料中的化学成分、玻璃相含量和成分及其显微结构等密切相关。对于以刚玉、莫来石为主的高铝矾土,碱与刚玉、莫来石晶相发生反应形成钾霞石,产生体积膨胀,使得高铝矾土表面先发生疏松和开裂,后碱蒸气渗入颗粒内部,造成严重碱侵蚀破坏;而对于以莫来石为主的莫来石(M60)原料,碱与莫来石和玻璃相发生反应,形成瞬间液相并析出白榴石相,形成的液相阻止了碱的渗透,使碱侵蚀仅发生在表面层而表现出优良的抗碱侵蚀性能。而莫来凯特原料中晶相莫来石与玻璃相含量相当,玻璃相含量高达46%,其与碱蒸气发生化学反应形成更多的液相,同时析出白榴石相,因氧化钾反应溶解在该原料玻璃相中,造成原料整体性侵蚀破坏。     

ZrO_2在硅酸盐玻璃中抗碱性能的研究

为了研究ZrO_2在硅酸盐玻功中的抗碱性能,须测定SiO_2玻璃,SiO_2—ZrO_2—Na_2O系玻璃及SiO_2—TiO_2—Na_2O系玻璃碱侵蚀时的表观活化能,并对侵蚀后的玻功表面进行分析。测定在碱溶液中加入ZrOCl_2,Ti(SO_4)_2,Na_2SiO_3时玻璃的侵蚀量,从而研究关于玻璃组成和侵蚀机理的关系。SiO_2玻璃,SiO_2—ZrO_25—Na_2O系玻璃及SiO_2—TiO_2—Na_2O系玻璃在碱溶     

SiO2-Al2O3-MgO系高强玻璃纤维耐酸性能研究

采用高温熔融法制备了SiO2-Al2O3-MgO系统的S级高强玻璃纤维,研究了不同玻璃组分对玻璃耐酸性能的影响,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)和核磁共振(NMR)等手段分析了酸侵蚀前后纤维的表面形貌和微观结构,进而分析了S级高强玻璃纤维在酸腐蚀环境下的破坏机理.结果表明:S高强玻璃的结构主要由硅氧四面体[SiO4]和铝氧四面体[AlO4]等构成,随着酸蚀的进行,玻璃网络结构被破坏,Si-O-Si断裂形成Si-OH键并形成凝胶附着在纤维表面;而铝氧多面体中Al-O键断裂,Al3+逐渐从玻璃结构中被置换出来,导致玻璃网络中Al3+浓度大大降低;高强系列玻璃的耐酸性能与玻璃表面的化学组成以及玻璃内部的微观结构关系密切.致密的玻璃网络结构有利于抑制H+对玻璃结构破坏,抑制阳离子与H+的置换作用;此外引入离子场强高的Ti4+,由于"积聚"作用而使玻璃结构致密,提高玻璃纤维的耐酸性.     

含稀土ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃的化学稳定性（英文）

为了探索稀土氧化物掺杂对硼硅酸盐玻璃化学稳定性的影响,利用熔融冷却法制备了掺杂Nd_2O_3、Gd_2O_3和Y_2O_3的ZnO-B_2O_3-SiO_2系玻璃。在一定的条件下,对玻璃在去离子水、酸、碱液态侵蚀介质中的腐蚀行为进行了研究。利用扫描电镜和能谱分析对腐蚀后的玻璃样品表面形貌和成分变化进行了表征,对酸性侵蚀介质中出现的白色沉淀进行了X射线物性分析,同时利用电感耦合等离子光谱仪测定了去离子水中浸出离子的浓度。结果表明:该系统玻璃的化学稳定性顺序为:耐酸性耐碱性耐水性。稀土氧化物的添加降低了玻璃侵蚀过程中的质量损失,减轻了玻璃的腐蚀程度和抑制了各组分的浸出量。Y_2O_3、Gd_2O_3和Nd_2O_3的添加使得该玻璃在去离子水中钠离子的浸出量从148.703μg/cm~2分别降低到43.751,63.984和138.828μg/cm~2。Nd_2O_3、Gd_2O_3和Y_2O_3掺杂对硼硅酸盐玻璃化学稳定性的改善作用顺序为Y_2O_3Gd_2O_3Nd_2O_3。     

CaO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃的耐碱性研究

本文报告了一系列CaO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃的耐碱性与结构。用X射线荧光光谱、红外吸收光谱等方法研究了这些玻璃水泥液侵蚀过程中铝离子配位数的变化。本文还讨论了这些玻璃组分、结构与耐碱性三者之间的关系。     

熔铸耐火材料抗盖板玻璃熔体侵蚀行为研究

本文以熔铸耐火材料为研究对象进行抗盖板玻璃熔体侵蚀试验,采用化学分析、岩相分析和电子显微镜能谱分析等测试分析方法,对比研究钠钙玻璃熔体、高铝玻璃熔体和锂铝玻璃熔体对熔铸耐火材料的侵蚀行为。结果表明,玻璃熔体中的碱金属离子向耐火材料中的玻璃相扩散,导致玻璃相黏度降低,同时耐火材料中刚玉相溶解,斜锆石分散,主体结构遭到破坏,并形成界面层。界面层内存在富铝含锆的玻璃相,由于高铝玻璃和锂铝玻璃氧化铝含量高,表面张力大,界面层内的玻璃相聚集在试样周围且扩散慢,从而阻止了侵蚀的发展。玻璃熔体的侵蚀速率为钠钙玻璃熔体＞高铝玻璃熔体＞锂铝玻璃熔体。     

保温瓶内脱片的形成

一、绪言 在保温瓶内的温水中,有时会产生被称为脱片的玻璃小片,这对卫生上的安全性就成为问题。对于在玻璃容器内的水溶液中产生脱片的原因现有下列几种见解: (1)玻璃表面层的可溶性成分溶解以后,高硅酸质残留薄膜的剥离; (2)随着玻璃表面层薄弱部分的选择性溶解引起难溶部分的脱落; (3)原来存在于水溶液中的多价金属离子或从玻璃中溶解出来的多价金属离子在玻璃表面形成了硅酸盐薄膜又进一步剥离。     

SiO_2-ZrO2-Na_2O玻璃中SiO_2、TiO_2、ZrO_2受碱侵蚀的研究

吴正明等在1986年曾报道(76-x)SiO_2·XZrO_2·6 TiO_2·5CaO·10.4Na_O·2.6K_2O(氧化物前的系数为重量百分数,X为引入ZrO_2的重量百分数)玻璃随ZrO_2含量的变化受碱侵蚀前后试样失重百分数的变化.为进一步查明在上述系列玻璃中,当以ZrO_2代替等重量的SiO_2后,系统中各主要氧化物(SiO_2,TiO_2,ZrO_2)受碱侵蚀的变化,特开展了本次试验.     

含稀土ZnO-B2O3-SiO2玻璃的化学稳定性

为了探索稀土氧化物掺杂对硼硅酸盐玻璃化学稳定性的影响,利用熔融冷却法制备了掺杂Nd2O3、Gd2O3和Y2O3的ZnO-B2O3-SiO2系玻璃.在一定的条件下,对玻璃在去离子水、酸、碱液态侵蚀介质中的腐蚀行为进行了研究.利用扫描电镜和能谱分析对腐蚀后的玻璃样品表面形貌和成分变化进行了表征,对酸性侵蚀介质中出现的白色沉淀进行了X射线物性分析,同时利用电感耦合等离子光谱仪测定了去离子水中浸出离子的浓度.结果表明:该系统玻璃的化学稳定性顺序为:耐酸性＜耐碱性＜耐水性.稀土氧化物的添加降低了玻璃侵蚀过程中的质量损失,减轻了玻璃的腐蚀程度和抑制了各组分的浸出量.Y2O3、Gd2O3和Nd2O3的添加使得该玻璃在去离子水中钠离子的浸出量从148.703 μg/cm2分别降低到43.751,63.984和138.828 μg/cm2.Nd2O3、Gd2O3和Y2O3掺杂对硼硅酸盐玻璃化学稳定性的改善作用顺序为Y2O3＞ Gd2O3＞ Nd2O3.     

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.     

水泥熟料及碱盐对方镁石-镁铝尖晶石砖的侵蚀行为

对以电熔镁砂、电熔镁铝尖晶石为原料制备的方镁石-镁铝尖晶石砖进行了不同温度的抗侵蚀试验,研究了水泥熟料及碱盐(K2SO4、KCl)对方镁石-镁铝尖晶石砖的化学组成、矿物组成及显微结构的影响,从而研究其对方镁石-镁铝尖晶石砖的侵蚀行为。结果表明:1)水泥熟料对方镁石-镁铝尖晶石砖的侵蚀过程主要是向砖内渗透,侵蚀砖中方镁石及基质M2S生成低熔物CMS而使M2S、方镁石不断溶解,使砖形成致密的变质层,温度越高,渗透和侵蚀作用越剧烈。2)碱盐通过对砖的液相渗透和气相扩散,在砖中与杂质发生化学反应,生成新的气体并挥发,使砖的表层因碱盐的化学侵蚀而疏松,深层因残碱的沉积而致密。3)实际使用中,碱盐在高温层侵蚀砖中的方镁石及结合相而使高温层疏松,使水泥熟料大量渗透和侵蚀而形成致密的变质层;碱盐在低温层的析晶、沉积,使致密的变质层变厚。而致密且较厚的变质层在温度波动时将导致方镁石-镁铝尖晶石产生严重的结构剥落。     

含锆硅酸盐玻璃在各种PH值水溶液中侵蚀过程的直观研究

组成为Na_2O·1.3SiO_2以及将其中5％(克分子百分数)分别用MgO、TiO、ZrO_2置换后组成的玻璃,在PH值1.1～12.6的水溶液中浸渍,直接用光学显微镜连续观察玻璃表面的侵蚀情况。并测定在侵蚀过程中形成的与内部折射率不同的玻璃表面层的机械强度。     

熔铸AZS砖溶蚀的显微结构

借助扫描电镜、能谱仪和X射线衍射研究了玻璃熔窑池壁用熔铸Al2O3-ZrO2-SiO2(AZS)大砖蚀变后残砖的显微结构变化.在玻璃液-砖间界面后形成了一厚度＜1 mm的蚀变层,而在25 mm的厚度层内显微结构变化不大.蚀变层液相基质吸收了较多的Na2O,CaO,K2O,共晶体的刚玉基晶完全溶解并生成霞石.共晶中的细晶斜锆石呈分散状晶体分布于液相基质中,意味着斜锆石不易溶解.展示了一些新生相的细微形貌特征.