生物玻璃的烧结与折晶

利用玻璃的烧结收缩，结合差热分析和Ｘ射线衍射分析，研究了ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ｐ２Ｏ５系统生物玻璃的烧结和折晶动力学。确定它的烧结机制主要是粘性流动烧结。Ａ玻璃和Ⅰ－２玻璃的烧结活化能分别为５４０ｋＪ／ｍｏｌ和４７６ｋＪ／ｍｏｌ。析晶相是磷灰石和和硅灰石。Ａ玻璃和Ⅰ－２玻璃的析晶表观活化能分别约为４８０ｋＪ／ｍｏｌ和３９０ｋＪ／ｍｏｌ。通过分析烧结温度、Ｎａ２Ｏ含量对烧结和析晶的影响，选择了合适的烧结     

Ca-P-Si系生物微晶玻璃的析晶动力学研究

Ca-P-Si系生物微晶玻璃是一种新型口腔修复体材料,该材料不仅具有良好的生物相容性,还具有一定的美观性和力学性能.采用差热分析方法(DTA),通过对以ZrO2作为晶核剂的Ca-P-Si系生物微晶玻璃的析晶动力学参数测定,研究了该体系生物微晶玻璃析晶动力学.结果表明:引入ZrO2降低了该体系生物微晶玻璃的析晶活化能E,当ZrO2含量达到5.7%时,E达到最小值,这表明ZrO2在一定范围内促进了该体系生物微晶玻璃析晶,加大了晶化指数n.试样n值均大于3,表明该体系生物微晶玻璃以整体析晶的方式析晶.     

SiO_2-Al_2O_3-MgO-F系玻璃陶瓷的烧结析晶──烧结工艺对组织和性能的影响

系统探讨了ＳｉＯ２－ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３－Ｆ系玻璃粉体的烧结析晶行为。结果表明：烧结温度和时间对玻璃陶瓷的显微组织、烧结密度和硬度都有显著的影响。烧结温度的提高和烧结时间的延长有利于烧结和析晶过程的进行,但温度过高将导致析出的晶体发生重熔。由于析晶和烧结同时进行,密度和硬度呈现不一致的变化趋势。     

反应析晶烧结法制备透辉石-钠长石玻璃陶瓷

以滑石、高岭土和化学试剂合成了两种析晶促进剂,加入到废玻璃粉末中烧结制备成透辉石-钠长石玻璃陶瓷。研究了析晶促进剂的组成和加入量对玻璃陶瓷析晶和性能的影响。结果表明,在烧结过程中,析晶促进剂和玻璃发生反应,析出透辉石和钠长石。析晶促进剂的组成和加入量对反应析晶有一定影响,随析晶促进剂加入量的增加,玻璃陶瓷密度和强度先增后降,存在一最佳加入量,这时烧结的玻璃陶瓷有较高的密度和强度。     

梯度生物微晶玻璃材料的析晶性能及其物性分析

介绍了制备具有梯度材料的生物微晶玻璃的热处理条件,讨论了影响材料物理性能的主要因素,应用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ等测试手段分析了材料的晶相分布。     

微晶玻璃板基础成分对烧结及析晶性能的影响

本文研究了碱金属及碱土金属以及氧化锌等对CaO—Al_2O_3—SiO_2—R_2O—ZnO微晶玻璃板烧结和析晶性能的影响及作用,以及烧结及析晶的规律。确定了烧结、析晶温度以及摊平温度。     

透辉石玻璃陶瓷的制备及其析晶特性研究

以废玻璃粉为原料,采用反应析晶烧结法制备了透辉石玻璃陶瓷。采用差热分析、X射线衍射分析、扫描电镜、能谱、高分辨透射电镜等方法研究了顽辉石-堇青石粉和废玻璃粉混合样品等温烧结过程中顽辉石-堇青石向透辉石转变的演变过程。结果表明:顽辉石-堇青石与玻璃粉在815°C下即可发生反应析晶;900°C保温2 h可获得透辉石为主晶相的玻璃陶瓷。在保温过程中,顽辉石的Mg~(2+)和O~(2-)向玻璃中扩散,玻璃中的Si~(4+)和Ca~(2+)向顽辉石中移动,使顽辉石晶体在b轴方向交替排列的两条链沿c轴方向断开,转变成单链,由Mg~(2+)和Ca~(2+)连接生成透辉石。保温0 h时,由于堇青石[MgO_6]八面体膨胀较小,玻璃中的Si~(4+)、Ca~(2+)、Na~+向堇青石中移动,反应析晶生成钠长石与透辉石;当保温时间延长至2 h时,堇青石[MgO_6]八面体骨架进一步扭曲,生成主晶相为透辉石的玻璃陶瓷。     

氟化物玻璃陶瓷的析晶性能研究

析晶对氟化物玻璃陶瓷的力学、光学性质有重要的影响.选用化学纯级原料,采用熔融法制备了氟化物玻璃陶瓷.通过改变化学组成调整氟化物析晶,研究了氟化物玻璃陶瓷的析晶规律.结果表明,氟化物的析晶温度从高到低依次为CaF2、BaF2、NaF.析晶温度下玻璃熔体的粘度对晶体最终的尺寸有重要的影响,NaF析晶温度较低,析晶阶段熔体粘...     

玻璃析晶难易的一种新判据

提出了用析晶动力学参数k=vexp(-E/RT)作为判别玻璃析品难易的新方法。指出这一方法较目前沿用的用析晶活化能E作判据的方法更能准确地反映玻璃析晶的难易程度。经过严格推导,得出修正Johnson-Mehl-Avrami公式ln(T_p~2/α)=ln(E/R)+E/RT_(p-lnv)。从此式可以方便、准确地获取析晶活化能E和频率因子v,从而得出k=voxp(-E/RT)。对高钛钡系统玻璃及氟化物玻璃的研究证实了k参数较R参数更能反映玻璃析晶的难易。     

烧结助剂对硼硅钙微晶玻璃结构和介电性能的影响

研究了烧结助剂P2O5和ZnO对CaO-B2O3-SiO2(CBS)玻璃粉末的助烧作用及其对材料的相组成、显微结构和介电性能的影响.结果表明:未添加烧结助剂在1000 ℃烧成的样品晶粒粗大(1～3 μm),且结构疏松.复合添加2%(质量分数,下同)P2O5和0.5%ZnO后,850℃烧成的CBS微晶玻璃中,包含有β-CaSiO3,α-SiO2和CaB2O4 3种晶相,晶粒发育细小均匀,粒径为0.5 μm左右,具有一定量的玻璃相,且结构致密.加烧结助剂制得的样品在10 MHz下,相对介电常数εr为6.38,介电损耗tanδ为0.001 8.加复合烧结助剂P2O5和ZnO有效地降低了CBS玻璃粉末的烧结温度(低于900 ℃),可实现银、铜电极共烧.烧结助剂的作用机理是P2O5促进了液相的生成,ZnO则具有提高液相的粘度,增大烧结温度范围,细化晶粒和防止样品变形的作用.     

添加氧化铈对堇青石基微晶玻璃的烧结和性能的影响

采用X射线衍射、扫描电镜和差热分析等手段研究了稀土氧化铈对由熔融淬冷法制备的非化学计量组成的堇青石基微晶玻璃的相变、烧结特性和性能的影响。研究结果表明：添加氧化铈能够明显抑制μ-堇青石相的形成和促进μ-堇青石向α-堇青石的转变。氧化铈的加入降低了微晶玻璃的烧结活化能和堇青石微晶玻璃的烧结温度,添加氧化铈质量分数为4％的微晶玻璃的μ-堇青石转变为α-堇青石的最低温度约为900℃,此时烧结样品几乎完全致密化,但氧化铈加入量太多将会阻止微晶玻璃的烧结和晶化。微晶玻璃的抗折强度随氧化铈含量的增加而增加,当氧化铈为4％时样品的抗折强度达到最大值。微晶玻璃的热膨胀系数随着氧化铈含量的增加变化不大。该微晶玻璃可望应用于微电子封装领域,能够与高导电率、低成本的金属如铜、银／钯低温共烧制成电子基板材料。     

烧结工艺对硼泥玻璃陶瓷显微结构和性能的影响

以硼泥为主要原料对制备玻璃陶瓷工艺进行研究,实验中发现烧结温度和烧结时间对析晶相的成分影响较小,但玻璃陶瓷的表面形貌影响较大;当烧结温度高于析晶温度时,对晶体尺寸影响更大;根据不同烧结温度和烧结时间对玻璃陶瓷结构影响,找出适合的最佳烧结温度和烧结时间,其值为781℃,时间为4h。     

ZnO对烧结法制备云母微晶玻璃的影响

研究了ZnO部分替代MgO对烧结法制备云母微晶玻璃的影响。结果表明:ZnO有利于降低热处理温度,并在适当的工艺条件下,可在微晶玻璃中形成空心管状的云母晶须,由于晶须的形成,使得微晶玻璃的抗弯强度可提高到107MPa。     

不同助烧结剂及造孔剂对SiC多孔陶瓷的影响

采用真空烧结方法制备了SiC多孔陶瓷，研究了不同助烧结剂Al2O3-Y2O3、Si以及不同造孔剂丙烯酰胺聚合物、羧甲基纤维素（CMC）对SiC多孔陶瓷形貌和气孔率的影响。结果表明：与Si相比较，Al2O3-Y2O3更有利于促进SiC的烧结；以Al2O3-Y2O3为助烧结剂的试样比以Si为助烧结剂的试样具有较高的气孔率。     

多孔微晶玻璃的烧结及其弹性模量研究

以具有快速结晶特性的玻璃粉末为原料,用烧结法制备了多孔微晶玻璃,测量了玻璃,微昌玻璃和多孔微晶玻璃的整体密度,孔隙率,弹性模量和Ｐｏｉｓｓｏｎ比,在粘滞流动机理的基础上,描述了多孔微昌玻璃的烧结动力学过程;在烧结温度下,颗粒大小恒定量,孔隙率随烧结时间呈线性减小;烧结时间恒定时,孔隙率随颗粒的减小而降低。     

纯B4C和掺碳B4C的烧结机制

研究了中位粒径为0．42μm的纯B4C和掺碳B4C的烧结致密化过程。根据烧结温度和保温时间对线收缩率的影响。得出了它们的烧结动力学方程;由特征指数n值对比研究了它们的烧结致密机制。纯B4C的烧结致密机制为体扩散和晶界扩散,而掺碳B4C的烧结机制主要为晶界扩散,因此,掺碳对B4C起到了活化烧结的作用,在2160℃烧结45min,掺碳B4C烧结后相对密度大于90％,掺入的碳除了固溶于B4C晶格中之外,其它均以游离石墨形式存在,不形成新相。掺碳还导致B4C晶粒尺寸大大减小。     

液相烧结氧化铝陶瓷及其烧结动力学分析

研究了CuO TiO2复相添加剂对Al2O3陶瓷烧结性能、显微结构的影响以及添加剂形成液相时Al2O3陶瓷的烧结动力学.结果显示:添加剂的加入明显地促进了Al2O3陶瓷的烧结致密度.添加剂含量对致密有明显影响,含量越高,烧结速率越快.当添加剂(CuO TiO2)为2%(质量分数),CuO/TiO2质量比为1/2时,Al2O3样品致密度最高.添加剂的存在使Al2O3晶粒发生较快生长,晶粒形貌为等轴状.通过等温烧结动力学,确定掺杂Al2O3陶瓷烧结激活能为25.2kJ/mol,表明可能是氧离子和铝离子在液相中的扩散作用控制了烧结过程.     

钙钛锆石和榍石的合成及烧结

以天然锆英石为主要原料,通过配方设计,采用热重-差热、X射线衍射等分析手段,研究了钙钛锆石(CaZrTi2O7)和榍石(CaTiSiO5)的固相反应合成及烧结.结果表明:采用上述工艺能够获得高纯度的CaZrTi2O7和CaTSiO5基的致密烧结体.合成CaZrTi2O7,CaTiSiO5的含量以及合成CaZrTi2O7的最低温度、最佳温度与配方密切相关.最佳配方的摩尔比为:n(ZrSiO4):n(CaCO3):n(TiO2)=1:2:3,最低合成温度为1230℃,最佳的合成温度及烧结温度均为1260℃.     

天然沸石多孔陶瓷的烧结动力学

用阶梯等温热膨胀法(stepwiseisothermal dilatometry,SID),结合X射线衍射分析、扫描电镜和孔隙率测试等手段研究了天然沸石多孔陶瓷的烧结动力学.结果发现:在850～1 150℃,随烧结温度的升高,天然沸石多孔陶瓷的孔隙率逐渐降低;平均孔径的变化分为两个阶段,烧结温度低于1 050℃时,温度越高,平均孔径越低;烧结温度为1 100℃时,在液相作用下,平均孔径反而由1 050℃的2.61 μm激增至5.77 μm.运用Makipirtti-Meng经验速率方程处理SID数据,可以导出相关烧结动力学参数,在850～1 150℃,材料的表观烧结活化能为1 016 kJ/mol.