MgO—B2O3—SiO2系晶化分形的计算机模拟

采用两段热处理技术，利用Ｘ射线衍射分析、扫描电镜观察等方法研究了ＭｇＯ－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ３系的晶化过程。晶化析出相２ＭｇＯ·Ｂ２Ｏ３的微观形貌具有分形特征，采用密度－密度相关函数法计算其分形维数为１．６３。为揭示２ＭｇＯ·Ｂ２Ｏ３生长机制，采用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法及改进的ＤＬＡ模型对生长过程进行计算机模拟。模拟结果与实际分形结构、分形维数相符，表明２ＭｇＯ·Ｂ２Ｏ３生长是扩散控制凝聚过程。可     

晶核剂对MgO－B_2O_3－SiO_2渣系析晶行为的影响

本文运用偏光显微镜、Ｘ射线衍射分析、差热分析和化学分析等手段，研究了用ＴｉＯ＿２和复合氧化物作晶核剂对ＭｇＯ－Ｂ＿２Ｏ＿３－ＳｉＯ＿２渣系析晶行为和硼提取率的影响。结果表明：硼提取率随硼渣结晶程度的提高而增大；ＴｉＯ＿２的加入降低了硼渣粘度，因此提高了总成核速率和晶体生长速率，加快析晶速度，使渣中含硼组分容易以结晶相析出，从而改善了硼提取率。复合氧化物改善硼提取率和提高硼渣结晶程度比ＴｉＯ＿２显著。     

MgO－B_2O_3－SiO-2渣中含硼组分晶化动态研究

采用透射电子显微镜原位加热（ｉｎｓｉｔｕＴＥＭ）观察技术研究了非晶态ＭｇＯＢ２Ｏ３ＳｉＯ２渣中含硼组分动态晶化过程。实验结果表明，非晶态ＭｇＯＢ２Ｏ３ＳｉＯ２渣晶化时，首先发生分相，然后２ＭｇＯ·Ｂ２Ｏ３晶体析出，继而３ＭｇＯ·Ｂ２Ｏ３晶体析出。同时也发现电子束辐射对晶化过程有很大影响     

MgO－B_2O_3－SiO_2三元系1100℃等温截面的应用

采用粉末烧结方法制备ＭｇＯ－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２三元系中不同组成的样品。用Ｘ－射线衍射、岩相和化学分析方法相结合研究了１１００℃４０≤ＭｇＯ％＜６０组成范围内的相关系，结果表明可用３ＭｇＯ·Ｂ２Ｏ３－２ＭｇＯ·ＳｉＯ２－２ＭｇＯ·Ｂ２Ｏ３，２ＭｇＯ·Ｂ２Ｏ３－２ＭｇＯ·ＳｉＯ２－ＭｇＯ·ＳｉＯ２，２ＭｇＯ·Ｂ２Ｏ３－ＭｇＯ·ＳｉＯ２－ＳｉＯ２三个三角形表示各平衡相的相关系。应用重心规则计算平衡相量与组成的关系，其结果可用回归方程表示，并可作为控制富硼渣的理想组成的根据。     

添加ZnO对SiO_2–CaO–Al_2O_3–MgO系微晶玻璃析晶的影响

应用扫描电子显微镜和X射线衍射等技术,研究了添加不同质量分数(下同)的ZnO对SiO2–CaO–Al2O3–MgO系玻璃析晶和显微形貌的影响。结果表明:在所研究的玻璃体系中,ZnO加入后优先与玻璃体中的钙、硅元素发生反应,生成锌黄长石Ca2ZnSi2O7。另一部分ZnO和少量Fe2O3固溶到硅灰石(CaSiO3)晶体中形成(铁,锌)辉石晶体[Ca(Fe,Zn)Si2O6]。随着玻璃中ZnO添加量的提高,越来越多的钙、硅与之反应生成Ca2ZnSi2O7,主晶相由CaSiO3逐渐转变为CaZnSi2O7。玻璃样品在随炉升温至1050℃的情况下,以表面析晶为主,析出晶体呈枝状。玻璃先在750℃低温退火处理有利于晶体的整体析出,晶体形态由ZnO为5%时的鱼骨状变为15%时的条带状组织。     

热处理制度对SiO_2-CaO-Al_2O_3-MgO-ZnO-Fe_2O_3系玻璃陶瓷析晶的影响

为了探讨热处理制度对SiO2-CaO-Al2O3-MgO-ZnO-Fe2O3系玻璃陶瓷析晶的影响,利用高温熔融法制备基础玻璃,并用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等技术考察玻璃陶瓷的析晶特征。结果表明:在所研究的玻璃体系中析出主晶相为锌橄榄石(Ca2ZnSi2O7),部分氧化锌和氧化铁固溶到硅灰石(CaSiO3)中,形成辉石类晶体(Ca(Fe,Zn)Si2O6)。热处理制度对析出晶体的种类影响不大,但是对析出晶体的形态有较大程度的影响。在随炉升温的情况下,试样表面形成枝状Ca(Fe,Zn)Si2O6晶体,而在内部形成Ca2ZnSi2O7和Ca(Fe,Zn)Si2O6。两种晶体相互交替析出,形成条带状组织。在750℃的保温有利于晶体的整体析出。     

CaO/MgO比对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃微晶化行为的影响

采用DTA ,XRD ,SEM等测试分析手段研究了CaO/MgO比对CaO -MgO -Al2 O3 -SiO2 系玻璃微晶化行为的影响。结果表明 :在一定热处理制度下 ,可制备结构均匀致密、耐磨性极好的白色微晶陶瓷 ,其主晶相为硅灰石和透辉石 ;随着CaO/MgO比的降低 ,微晶陶瓷的晶化温度提高 ,透辉石型晶体含量增加 ,耐磨性提高。     

R_2O–RO–B_2O_3–SiO_2–Al_2O_3–P_2O_5–CaF_2系分相–析晶乳浊釉的形成机理

通过正交试验方法优化釉料组成和烧成工艺,制备了R_2O–RO–B_2O_3–SiO_2–Al_2O_3–P_2O_5–CaF_2多元系光亮无锆的分相–析晶乳浊釉。采用X射线衍射仪、透射电子显微镜/X射线能谱、场发射扫描电子显微镜等研究了釉的显微结构及分相与析晶的形成机理。结果表明析晶与分相结构并存,分相促进析晶;尺寸接近可见光波长的孤立液滴和所析出的钙钠长石晶体是釉面产生乳浊的根本原因。研究了不同烧成制度对分相–析晶乳浊釉显微结构的影响,发现缓冷釉样的分相液滴尺寸明显大于急冷釉样,急冷釉样中的第二相形貌表里存在明显差异,内部呈球形液滴状,表面则为蠕虫状。     

SiO_2—Al_2O_3—MgO—K_2O—MgF_2系玻璃陶瓷析晶机理及断裂机制

以SiO2—Al2O3—MgO—K2O—MgF2体系玻璃为基础,采用整体析晶法,在高温条件下制备出堇青石/氟金云母玻璃陶瓷。借助于综合热分析仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜等分析手段,研究了玻璃陶瓷的析晶机制、显微形貌和断裂机制。结果表明:所制备的玻璃陶瓷主晶相为板条状氟金云母和β-堇青石,经1 000℃保温3h热处理后,主晶相转变为镁橄榄石;以堇青石和氟金云母为主晶相的玻璃陶瓷断裂机理为穿晶断裂,以镁橄榄石为主晶相的玻璃陶瓷为沿晶断裂。在基础玻璃中添加5%B2O3,可抑制氟金云母相的析出,并提高玻璃陶瓷的致密度。     

ZnO－B_2O_3－SiO_2系统的介电性能研究

对ＺｎＯＢ２Ｏ３ＳｉＯ２三元系统进行了ＸＲＤ和介电性能研究，提出系统的主晶相为方石英，另外还存在Ｚｎ２ＳｉＯ４相。Ｚｎ２ＳｉＯ４的ε为７．７，ｔｇδ≤５×１０－４，αＣ（介电常数温度变化率）为＋９０×１０－５／℃。调整各组分，获得一系列αＣ＞０的超低介电常数的介质陶瓷，其中介电性能为：ε≤５，Ｒｉ≥１０１３Ω，αＣ＝０±３０×１０－５／℃的组分，其烧结温度为１１４０℃，可用来制造高频低介热稳定多层陶瓷电容器     

ZnO—B2O3—SiO2系焊料玻璃析晶过程的研究

本文通过不同的热处理程序、DTA、XRD、SEM等分析手段，对ZnO－B2O3－SiO2系焊料玻璃进行了研究。分析了析晶过程和析晶动力学；发现该系统的析出相为ZnZSiO4和ZnB2O4，其析晶活化能分别为628kJ／mol和279kJ／mol；指出了玻璃分相是玻璃析晶的主要原因。同时，探讨了其析晶机理。     

计算机模拟技术在絮体分形成长研究中的应用

颗粒聚集形成絮体是水处理混凝过程中的中心现象,絮体的结构、行为和性能与混凝效果密切相关。计算机模拟为研究颗粒聚集过程提供了一条新的途径,而分形理论则提供了新的理论观念。本文对絮体的分形结构模型、絮体成长过程的计算机模拟方法和模拟结果的分析方法进行了系统的介绍,以期推动此项技术的应用研究。     

铁对R_2O-CaO-gO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃微晶化的影响

就石材锯切粉在微晶玻璃中应用的主要问题—铁对析晶的影响展开研究。结果表明,少量铁(＜2mol%)的引入,可能引起析晶参数的升高,但外加铁含量超过2mol%时均可降低析晶参数,并使起始析晶至析晶峰的温度区间(Tp-Tg)变窄；外加铁量＜2mol%时,不同含铁量配方的(Tp-Tg)区间重叠显著,可以采用同一温度晶化处理；配方含铁与否对主晶相没有明显影响,但影响玻璃的析晶能力,铁含量＜2mol%时,使玻璃体析晶能力增加,接近或大于3mol%时,玻璃析晶能力降低；微粉制备微晶玻璃可以大幅度缩短晶化时间。     

CaO—MgO—Al2O3—SiO2—P2O5—F系统玻璃的结构,分相和晶化

本文应用IR光谱、Raman光谱、TEM、DTA、XRD和EDAX等技术,系统研究了P_2O_5对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-P_2O_5-F系统玻璃的结构、分相和晶化的影响,并对它们之间的关系作了详细阐述。实验表明,该系统中的玻璃具有二相分离结构,液滴相富含P~(5+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)等离子,基底相富含Si~(4+)、Al~(3+)等离子,引入不同量的P_2O_5,玻璃分相的程度也不同,这对玻璃结构的聚合程度以及玻璃的晶化有显著影响。     

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。     

单螺杆挤出过程计算机仿真系统的研究开发

通过建立挤出过程的三段七区数学模型及各种物性及螺杆参数数据库，使用高级编程语言VisualC 6.0OpenGL等软件，开发了完全基于Windows的单螺杆挤出过程计算机仿真系统。本系统能近似地模拟聚合物挤出成型过程，并预测加工条件变化对制品的影响。     

MgO—Al2O3—SiO2系统玻璃的表面晶化

本文采用DTA、XRD,SEM等测试手段详细地研究了MgO-Al_2O_3-SiO_2系统玻璃的表面晶化过程。发现在玻璃的自由表面层中析出了密集的β石英固溶体结晶粒子,靠近该结晶粒子群的玻璃相中有大小为500—1000(?)的球形分相粒子群出现,其数量随表面深度的增加逐渐由密集、连续的分布过渡为呈指数规律减小的分布状态,而且分相粒子的大小与深度无关。而研磨表面的结晶层则由α堇青石、β石英固溶体、透锂长石型MgO·Al_2O_3·SiO_2晶体三种晶相组成,并呈树枝状向玻璃内部长大,靠近结晶层的玻璃相中也没有球形分相粒子群出现。在950℃下热处理的玻璃中,β石英固溶体和MgO·Al-2O_3·SiO_2晶体的析出量均随热处理时间的延长有极大值出现,而α堇青石的析出量则一直随时间的延长而增大。     

窑体一维非稳态散热过程的计算机模拟

应用完全隐式差分格式给出了多层平壁结构窑墙一维非稳态导热过程在变导热系数、变比热系数条件下的节点温度计算方法,提出了一般窑炉周期性循环工作时窑体内部节点温度计算的改进方案。计算结果表明,采用这种数值分析方法计算窑体非稳态过程的温度分布和积散热是非常适宜的。