ZnO-B_2O_3-P_2O_5无铅玻璃结构的红外光谱研究

借助于红外光谱研究了ZnO-B2O3-PzO5磷酸盐玻璃的结构,分别讨论了玻璃中B2O3/ZnO组成的变化和P2O5/ZnO组成的变化对磷酸盐玻璃结构的影响.结果表明:玻璃中硼氧三角体[BO3]随B2O3含量的增加而增多,而硼氧四面体[BO4]减少,当B2O3≥30%(摩尔含量)时,[BO3]急剧增多,导致玻璃的化学稳定性先缓慢下降后急剧下降;随P2O5含量的增加,[BO3]减少而[BO4]增加,当P2O5≥45%(摩尔含量)时,玻璃中的B3+主要以硼氧四面体[BO4]的形式存在.     

稀土离子在硼铝玻璃结构中的作用

利用NMR、DSC及热膨胀等测试分析手段,分析了B2O3-Al2O3～BaO玻璃中不同掺量稀土氧化物对11B和27Al的配位及玻璃热学性能的影响规律.结果表明:当稀土含量逐渐增加时,硼氧三角体[BO3]逐渐向[BO4]转变;原先[AlO4]、[A1O5]、[AlO6]共存的铝氧多面体结构单元逐渐转变为以[AlO4]为主和少量[AlO5]共存的结构;玻璃的相转变温度升高,玻璃低温相转变困难.另外,随着稀土氧化物掺量不断增加,N系列玻璃网络结构的连接削弱,玻璃的析晶热稳定性和热膨胀率均有所降低.     

低介电高硼硅酸盐玻璃的性能研究

以硼硅酸盐玻璃为基础玻璃系统,研究了超高硼含量区间,硼硅酸盐玻璃结构和性能的变化规律。通过红外光谱分析了硼硅酸盐玻璃在不同B2O3含量的情况下的结构变化,测试了玻璃的热膨胀系数、转变温度、软化温度和高温粘度。研究结果表明,高硼玻璃难以析晶;随着B2O3含量的增加,玻璃结构中[BO4]、[BO3]数量增多,其中以[BO3]为主;玻璃的热膨胀系数呈现出S型变化,转变温度和软化温度都逐渐减小;介电常数与介电损耗都出现极小值,过量的B2O3会起到反作用;此外B2O3起到降低高温粘度的作用,但降低作用有限。     

氧化硼对硅酸盐玻璃固化体结构及抗浸出性能的影响

以SiO2、Al2O3、B2O3、CaO、Na2O为原料,加入5%CeO2(质量分数)作为模拟核素,利用熔融法制备硼硅酸盐玻璃固化体,对含锕系元素的放射性废物进行固化处置。通过傅里叶红外光谱仪、紫外激光拉曼光谱仪和差热分析仪等对热处理后玻璃固化体进行表征,以电感耦合等离子体质谱测试玻璃固化体抗浸出性能。结果表明:B2O3含量为15.79wt%时固化体玻璃化转变温度Tg最大;玻璃中存在[SiO4]、[BO3]、[BO4]等基团,随着B2O3含量的增大,部分[BO4]转变为[BO3];Ce在产品一致性测试法(PCT)下标准化浸出率NR先减小后增大,B2O3含量达到15.79wt%时玻璃抗浸出效果最好。     

热处理温度对溶胶凝胶Bi2O3-SiO2-B2O3系玻璃粉体结构的影响

采用溶胶-凝胶法制备了一种Bi2O3-SiO2-B2O3系玻璃粉体,在200~800℃温度范围内对凝胶玻璃进行热处理,通过多种表征手段研究了热处理温度对玻璃粉体网络结构的影响。结果显示,在试验温度范围内,粉体始终呈现玻璃态结构;随热处理温度升高,Bi3+逐渐进入玻璃网络中,[BiO6]八面体和[BiO3]三角体、[BO4]四面体和[BO3]三角体分别与[SiO4]四面体以顶角相连的方式构建玻璃网络结构;O1s可分为桥氧和非桥氧,O1s和Bi4f的电子结合能逐渐增大,B1s的电子结合能减小,玻璃网络结构稳定性增强。     

用于氟化镓铟高数值孔径光纤的氟磷酸盐和氟锆酸盐包层玻璃

为了得到用于1．3μm光通讯窗口掺镨氟化镓铟（PGICE）高数值孔径光纤，本文报道以ZrF4。－BaF2－LaF3－AlF3－Na（Li）F－PbF2[ZBLAN（Li）Pb]和NaPO3－BaF2－ZnF2－PbF2（FPG）玻璃作为包层材料研究了芯和包层玻璃在物理性质和化学组分上的匹配性差热扫描（DSC）和电镜（SEM）分析表明PGICA/ZBLAN(Li)Pb虽在物理性质上匹配但在化学组分上不匹配．其芯-包展界面生成不稳定相；只有PGICZ/FPG具有良好的物理、化学配合性，可成功地拉制出高数值孔径光纤．     

铽铝硼硅酸盐磁光玻璃形成性能及热稳定性研究

采用Zhou W C提出的玻璃形成区研究方法探索了铽硼硅酸盐磁光玻璃形成区域范围,采用魔角核磁共振谱仪(MAS NMR)和示差扫描量热仪(DSC)对玻璃结构和特征温度能进行了表征,研究了Tb2O3和Al2O3对玻璃形成能力和玻璃结构的影响,同时引入玻璃析晶参数β讨论玻璃热稳定性.结果表明:Tb2O3的掺入量受玻璃形成区域的限制,在Tb2O3含量为30%(摩尔分数)时以及Al2O3含量为25%(摩尔分数)时玻璃形成能力较强;铽铝硼硅酸盐玻璃结构中硼氧多面体和铝氧多面体主要以四配位的[BO4]和[AlO4]形式存在,仍存在少量三配位的[BO3]和五配位的[AlO5];Tb2O3含量为30%(摩尔分数)的玻璃β值较大,热稳定性能较好.     

放射性滑膜切除用镝锂硼玻璃的性能及红外光谱结构研究

测定了镝锂硼玻璃（DyLB）的密度和硬度,用红外吸收光谱测定了DyLB玻璃的结构,从组成一结构一性质的关系上分析了Dy2O3对DyLB系统玻璃结构及性能的影响。结果表明Dy2O3使DyLB玻璃中的[BO3]转变为[BO4],同时Dy^3＋具有积聚效应,使DyLB玻璃网络被强化,玻璃的密度、硬度均升高。     

炭/炭复合材料硼硅酸盐玻璃涂层制备及性能研究

系统研究了SiO2与B2O3之比、高熔点添加剂种类(包括MoSi2,Y2O3,SiC)及含量对硼硅酸盐(SAB)玻璃涂层高温稳定性、高温流动性的影响规律和最佳工艺参数组合,采用涂刷法在带有疏松结构的SiC内涂层炭/炭(C/C)复合材料表面制备了高温稳定性和流动性良好的硼硅酸盐玻璃外涂层,并测试了带有不同SiC/硼硅酸盐玻璃复合涂层C/C复合材料试样在1500℃静态空气中的抗氧化性能.结果表明:采用SiO2,B2O3摩尔比为4∶1时所得硼硅酸盐玻璃具有相对较高的高温流动性和高温稳定性;与添加Y2O3,SiC相比,在上述硼硅酸盐玻璃中添加MoSi2可以较大幅度提高所得玻璃涂层对C/C基体的氧化保护性能,并且当硼硅酸盐玻璃外涂层中硼硅酸盐与MoSi2的质量比为4∶1时,所得硼硅酸盐玻璃外涂层对SiC-C/C表现出较好的氧化保护能力,氧化17h后涂层C/C试样的失重仅为4.31%.     

Li2O含量对碲系玻璃温度及析晶性能的影响

通过DTA研究了TeO2-PbO-B2O3-Bi2O3-Li2O系统玻璃中TeO2、PbO物质的量比变化对玻璃转变温度(Tg)的影响,重点研究了n(TeO2)∶n(PbO)=2∶1条件下Li2O含量对玻璃转变温度的影响,并采用IR和XRD对玻璃的结构和析晶性进行了分析。结果表明:随着Li2O含量(2.7%~6.6%,摩尔分数)的增加,Tg呈N型变化趋势,当Li2O为2.7%(摩尔分数)时,Tg为最低值(300℃)。碲系统玻璃中形成了[TeO4]三角双锥体结构,它与[BO4]、[BiO6]等多面体共同构成了玻璃的三维网络结构,该玻璃经热处理后易形成Bi2TeO5晶体而会影响Tg。     

燃烧合成ZrB2 / Al2O3 复合粉体及其界面分析

采用燃烧还原合成技术, 以还原体系(B₂O₃ + ZrO2 + Al) 为反应体系制备了ZrB₂ / Al₂O₃ 复合粉体。利用X射线衍射(XRD) 、X 射线光电子能谱(XPS) 和透射电镜( TEM、HRTEM) 对复合粉体的物相组成、化学组成及界面结构进行了表征分析。结果表明, 复合粉体中存在Zr 、B、Al 和O 元素且它们分别以ZrB₂ 和Al₂O₃ 为主要存在形式, ZrB₂ 和Al₂O₃ 为复合粉体的主晶相。复合粉体中有少量ZrO2 的存在, 分析认为是合成反应过程中未参加反应的ZrO2 。ZrB₂ 和Al₂O₃ 颗粒间形成了结合良好的界面, 这主要与ZrB₂ 的结晶过程有关。      

金属材料热喷涂玻璃涂层的研究

金属材料表面的玻璃涂层具有较好的抗冲击强度和耐磨性能,过去对此研究较少.为此,采用氧-乙炔火焰热喷涂方法,研制了一种适用于低碳钢表面保护涂层的玻璃材料.优化设计的玻璃材料质量分数为:60.0%SiO2,12.5?O3,8.5%Li2O,7.5%Na2O,2.0?O,3.0%SrO;6.5%余物(ZnO,MgO,Ti2O,ZrO2,SnO,BaO,A12O3).结果表明,这种玻璃材料具有优良的化学稳定性和热稳定性,在金属材料防腐蚀方面应用前景广阔.     

氧化锆氧化铝复合材料的显微结构

本文研究了在 ZrO_2量为17～78mol%(15～75vol%)的 ZrO_2/Al_2O_3复合材料中 ZrO_2颗粒的分布、晶型以及 Al_2O_3与嵌在 Al_2O_3晶粒内呈球状的 ZrO_2晶界处所形成的反相畴界,并且研究了在该复合材料中形成裂纹时,裂纹两侧和顶端的 ZrO_2颗粒相变后沿相界形成微裂纹的情况。     

RO_x 对 Na_2O-Al_2O_3-P_2O_5系统玻璃结构和电导率的影响

四元磷酸盐玻璃的 Raman 光谱和 AlO_6丰度变化的研究表明,玻璃的离子电导率主要由活动离子 Na~ 的总数决定,Na_2O 含量越高,其电导率也越高;但是,玻璃结构对电导率也有一定影响。由 AlO_4四面体和(Al—O—P)~-基团构成结构网络的某些 Na_2O—Al_2O_3—P_2O_5玻璃有较高的离子电导率。当以 MgO 替代玻璃中的 Al_2O_3时,由于MgO 只起网络修饰体作用,电导率是单调下降的。以 SiO_2替代 Al_2O_3时,情况有所不同。由于 SiO_2可能兼起网络形成体和修饰体的作用,无疑使玻璃结构变得复杂了。只有在参与网络的 SiO_2达到相当量的情况下,才有希望提高玻璃的电导率。外加 SiO_2到 Na_2O—Al_2O_2—P_2O_5玻璃内,导致玻璃中的 Na~ 离子的相对量降低,所以其电导率总是下降的。     

XRFA法测定玻璃工业用海砂中硅、铝和铁

通过实验证实在一定的含量范围内,用与海砂成份相类似的一个石英砂标样进行基体校正和归一化处理,可用现有的硅酸盐测定程序测定玻璃工业上用的海砂中的硅、铝和铁。其结果的精密度和准确度可与化学法媲美。     

用溶胶-凝胶法制备保护涂层的研究进展

溶胶-凝胶(Sol-gel)法用于金属及合金表面制备保护涂层可明显提高材料在各种环境下的耐蚀性、抗高温氧化性、耐磨性等性能,从而扩大金属及其合金的应用范围.介绍了Sol-gel涂层的制备技术、涂覆工艺以及涂层热处理的一般原理及特点,总结了该技术制备保护涂层的应用现状及最新研究进展,讨论了制备单组分氧化物涂层如ZrO2涂层、SiO2涂层、CeO2涂层、Al2O3涂层、TiO2涂层,双组分氧化物涂层如ZrO2-CeO2涂层、SiO2-ZrO2涂层以及多组分氧化物涂层的制备方法及涂层对基体材料的保护作用,并对其保护机理进行了初步探讨.     

B2O3-Li2O玻璃的制备与性能的研究

采用高温熔融法制备了不同配比的硼锂二元体系玻璃,并利用UVPC、NMR和DSC等手段研究了不同锂含量对玻璃透过率、结构和热稳定性的影响。结果表明:在硼酸盐玻璃中引入少量Li₂O,[BO₃]三面体会向[BO₄]四面体转变,使玻璃的网络结构有所加强,热稳定性提高,且玻璃中非桥氧数量降低,紫外透过率升高;当加入过量Li₂O时,产生断网结构,玻璃稳定性逐渐下降,非桥氧数量增加,导致紫外透过性能降低。     

溶胶-凝胶法制备无机纳米/聚酰亚胺杂化膜及其表征

采用溶胶-凝胶法制备了SiO2及A12O3溶胶,并将其掺入到聚酰胺酸基体中,得到无机纳米SiO2-Al2O3/聚酰亚胺杂化膜,并对其结构性能进行了研究.实验表明,薄膜材料中无机纳米SiO2和Al2O3粒子分散均匀,与有机相存在键合;材料热分解温度有所提高.     

纳米SiO2-Al2O3/聚酰亚胺杂化薄膜的制备及表征

用溶胶-凝胶法制得二氧化硅(SiO2)及三氧化二铝(Al2O3)溶胶,将其掺入到聚酰胺酸基体中,得到SiO2-Al2O3/聚酰亚胺杂化薄膜,并对其结构性能进行了研究.结果表明,薄膜材料中SiO2和Al2O3粒子分散均匀,与有机相存在键合;材料热分解温度有所提高.     

铝合金表面覆盖SiO2直接氧化生长的反应机理

通过热力学计算和XRD分析,确定了Al-Mg-Si合金熔体与SiO2表面覆盖反应的生成物相为Al2O3,Al,Si和MgAl2O4,直接金属氧化动力学实验表明,SiO2与熔体的接触反应加快了初期的传质过程,使微观传输通道始终处于活性状态,生成的Al2O3构筑了材料的初始骨架,Al2O3/Al复合材料氧化生长的孕育消失。