SiO_2-Al_2O_3-MgO系含氮玻璃结晶行为的研究

本文研究了SiO_2-Al_2O_3-MgO系含氮玻璃的结晶化行为,研究了玻璃中α-堇青石的成核速率和晶体生长速率与热处理温度的关系以及热处理时间对α-堇青石析出量及玻璃显微结构的影响。     

叶蜡石粒度对玻璃熔制的影响

通过实验研究了叶蜡石粒度对玻璃熔制的影响。研究结果表明:在无法控制超细粉质量分数的生产工艺下,叶蜡石粒度并非越细越好,当粒度做到325目全通时反而会导致玻璃熔化和澄清质量变差。叶蜡石超细粉的质量分数应控制在合理的范围内,大量超细粉的存在不利于玻璃的熔化和澄清,但少量超细粉的存在并不损害玻璃的熔制。     

玻璃熔制过程三维数学模拟的运用

采用所建立的玻璃的熔制过程的三维数值模型对彩色显微管玻璃熔窑进行模拟,详细研究了不同壁面散热和两通道引出量不对称条件对玻璃熔制过程的影响。三维数值模拟的结果可以真实地反映玻璃熔池实际运行过程,有助于加深对玻璃熔制机理的认识和指导实际生产。     

纤维玻璃熔制温度的计算

作者利用已经收集到的较多资料,并采用专门编制的计算程序.从众多的玻璃熔制温度计算式中优选出适用于纤维玻璃生产用的计算式.本结果具有较大的实用性.     

Al-Al2O3-MgO体系制备MgAlON材料的热力学研究及实践

化学热力学分析对无机材料科学研究和生产实践有重要的指导作用。本文通过热力学分析对镁铝氧氮材料的合成工艺条件进行优化并对其稳定性进行了评估。结果表明：MgAlON合成温度应控制在1600℃以上；MgAlON只能在很小的氧分压下稳定存在，其合成必须在还原气氛下进行，通常采用埋碳方法；MgAlON与C反应被还原为AIN，试样埋碳烧结时应避免试样与碳直接接触。     

Sm2O3掺杂对BaO-B2O3-Al2O3-SiO2玻璃形成及结构的影响

借助魔角旋转核磁共振技术,探讨掺Sm2O3后BaO-B2O3-Al2O3-SiO2(BBAS)玻璃(BBASS玻璃)的形成、结构及热处理条件下玻璃结构的变化情况.研究表明:随着稀土掺量的增加,BBASS玻璃的形成区域先扩大后缩小.在Sm2O3外掺摩尔分数为30%时BBASS玻璃具有最大的形成区域.在BBAS玻璃结构中,随着BaO含量的增加,硼氧三角体[BO3]逐渐向[BO4]转变,原先[AlO4],[AlO5],[AlO6]共存的铝氧多面体结构逐渐转变为大量[AlO4]和少量[AlO5]共存的结构.在BBASS玻璃结构中,随着5m2O3掺入量的增加,Sm2O3对铝氧多面体结构变化的影响与BaO类似;对硼氧多面体而言,Sm3 强大的积聚作用使玻璃结构中硼氧多面体形成了巨大的网络.以上差异说明了Al3 比B3 更容易进入稳定的四面体结构.热处理对玻璃结构影响甚微.     

热处理制度对SiO2-CaO-Al2O3-MgO-ZnO-Fe2O3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）Si2O3）。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。两种晶体相互交蕃析出，形成条带状组织。在750℃的保温有利于晶体的整体析出。     

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.     

热处理制度对SiO2-Al2O3-MgO-F系玻璃陶瓷析晶的影响

本文研究了热处理工艺过程对SiO2-Al2O3-MgO-F系玻璃陶瓷析出晶体的影响。结果表明：随着过渡相析出时间的延长，云母晶体数量逐渐减少，而所占体积百分数却逐渐增高；析晶温度的提高有利于云母晶体的形核和生长；随着析晶时间的延长，云母晶体逐渐长成片状，云母晶体的长度、厚度及体积百分数逐渐增大，但时间过长这种趋势变化不大。对第二相粒子而言，热处理过程对形核有较大的影响，而对最终的尺寸影响不大。     

ZrO2-Al2O3系复合粉体的制备研究

用ZrOCl.28H2O和AlCI3.6H2O为原料,氨水NH.3H2O做沉淀剂,采用共沉淀法分别制备了不同摩尔比的ZrO2-Al2O3复合粉体。通过控制ZrO2、Al2O3的相对含量,加入适当的分散剂,调节pH值,调节沉淀剂的加入量和加入顺序等,制备出Al（OH）3与Zr（OH）4胶体沉淀,然后通过煅烧获得ZrO2、Al2O3微米甚至纳米级细粉,采用压制成型工艺,高温烧成,制备出板状刚玉斜锆石共晶体细结晶陶瓷。     

Al/Si比对SiO2-Al2O3-MgO系玻璃结构和性能的影响

SiO2-Al2O3-MgO系玻璃因具备强度大、弹性模量高等优异性能而用作高模量玻璃纤维的制备.采用熔融冷却法制备了不同Al/Si比的SiO2-Al2O3-MgO系基础玻璃,并研究了玻璃的结构和性能.红外光谱分析表明,玻璃网络结构由铝氧四面体[AlO4]和硅氧四面体[SiO4]相互连接而成.随着Al/Si比的增加,[AlO4]含量保持不变,[AlO6]含量逐渐增加.DSC分析表明,本系统玻璃的玻璃转变点Tg、成核温度Tx均随Al/Si比的增大而提高,玻璃的析晶倾向变强烈.热膨胀分析表明玻璃的热膨胀系数随Al/Si比的增大呈现先增大后减小的趋势.物理及机械性能测试结果如下:随Al/Si比的增大,密度、弹性模量均随之不断增大;而弯曲强度和维氏硬度则是持续降低.     

SiO2-MgO-Al2O3-K2O-V2O5-F系玻璃陶瓷的析晶

通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等技术研究了SiO2-MgO-Al2O3-K2O-V2O5-F系玻璃陶瓷析晶。结果表明:V2O5引入到玻璃体后促进了玻璃在较低温度下析出晶体。在800℃等温析晶时,首先在玻璃试样中析出莫来石相,随着温度的提高,逐渐析出云母晶体。当在630℃低温退火后再加热到析晶温度时,材料的组织形态和晶体所占的体积百分数都发生较大的变化。在800℃,莫来石相由星状转变为粒状,而在1000℃时,云母晶体的交错度和纵横比都有较大幅度地提高。     

B2O3对SiO2-Al2O3-MgO系统高强玻璃纤维性能的影响

高强玻璃纤维具有质轻、高强、耐高温及性价比高等优异特性,广泛应用于复合材料领域.本文通过对不同B2O3含量的高强玻纤试样进行拉伸、侵蚀、粘度、红外等性能的测试,研究了B2O3含量对高强玻璃纤维各种性能的影响.结果表明在高强玻璃纤维中引入一定含量B2O3,提高了玻璃纤维的拉伸强度,降低了高温粘度,一定程度上改善了高强玻璃纤维的工艺性能和提高了力学性能.