Li_2O-B_2O_3-V_2O_5系玻璃的结构

本文用 Raman 光谱和声学方法研究了 Li_2O-B_2O_3-V_2O_5系玻璃的结构。结果表明:V_2O_5主要以 LiVO_3即[VO_3]_n~(?)形式存在,而 B_2O_3则与 Li_2O 结合生成一系列硼酸盐。     

TiO_2掺杂对SiO_2-Al_2O_3-MgO系玻璃结构和力学性能的影响

采用传统熔体冷却法制备TiO_2掺杂量为0~1.8wt%的TiO_2/SiO_2-Al_2O_3-MgO系玻璃,探讨了不同TiO_2质量分数对玻璃体积密度、弯曲强度、压缩强度、压缩模量和结构稳定性的影响规律。结果发现:当TiO_2含量小于1.5wt%时,TiO_2/SiO_2-Al_2O_3-MgO系玻璃的光学带隙随着TiO_2含量的增加而减小、玻璃结构更加稳定,其体积密度、弯曲强度、压缩强度以及压缩模量均随着TiO_2含量的增加而上升;当TiO_2含量超过1.5wt%后,该玻璃体系的结构稳定性和力学性能均随着TiO_2含量增加而下降;当TiO_2的质量分数为1.5wt%时,玻璃的光学带隙达到最小值为3.75eV,各项力学性能达到最优,其弯曲强度为110.36 MPa、压缩强度为240.18 MPa、压缩模量为115.03GPa。适量TiO_2的掺杂,减少了玻璃网络结构中非桥氧的数量,使孤立的岛状网络单元重新聚合,从而显著提高了玻璃的结构稳定性和力学性能;但过量的TiO_2迫使TiO_2/SiO_2-Al_2O_3-MgO系玻璃结构中的桥氧键断裂生成非桥氧,由此显著降低了其结构稳定性和力学性能。     

Li_2O-B_2O_3-V_2O_5 系玻璃的形成、结构与离子导电性

本工作确定了 Li_2O-B_2O_3-V_2O_5系玻璃的形成区,测量了玻璃的电导率、光吸收、ESR 和 Raman 谱、密度及超声速。结果表明:所研究玻璃的电导主要是离子性的;V_2O_5与 B_2O_3对于形成 Li~+导电玻璃是有利的;玻璃中主要结构单元为[VO_3]_n~(n-)和一些硼酸盐基团。得到了300℃时电导率为2.5×10~(-3)(Ω·cm)~(-1)的玻璃。     

α－Al_2O_3与CaO－Al_2O_3－B_2O_3系玻璃复合材料的等速升温

用ＤＴＡ、ＸＲＤ及压汞方法研究了α－Ａｌ２Ｏ３与ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３系玻璃复合材料的等速升温烧结与相组成．实验表明：在７０－９００℃时烧结快速进行．９００℃后由于闭气孔大量生成使致密化速度减慢．钙长石是由玻璃析晶及α－Ａｌ２Ｏ３与玻璃在＞７００℃反应生成．     

SiO_2溶胶含量对Al_2O_3-SiO_2-TiO_2复合膜的影响

采用不同配比的Al2O3、SiO2、TiO2溶胶,通过溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2-TiO2复合膜.通过凝胶时间、TG-DTG、FT-IR和AFM等表征手段对溶胶的稳定性、复合膜的热稳定性、结构特征和表面微观形貌进行综合分析.实验结果表明:SiO2溶胶含量是影响复合溶胶稳定性的主要因素,随着SiO2溶胶含量的增加,复合溶胶的稳定性越小,凝胶时间越短,制膜时间缩短;TG-DTG分析表明,350℃以后,无明显的热效应,可见三组分复合的膜热稳定性较好;FT-IR表明,整个复合体系是以Si-O-Si为主要支架结构的,并生成了更加稳定的氧桥键(Si-O-Al和Ti-O-Al-O-Si等)而形成网络结构;AFM分析表明,复合膜的孔隙率较高,具有纳米尺寸孔洞,5μm范围内膜表面不太平整,通过多次涂膜可以减小缺陷,平均孔径约为53.8nm.     

Zn－Al_2O_3和Zn－SiO_2复合镀层的研制

详细叙述了Ｚｎ－Ａｌ２Ｏ３和Ｚｎ－ＳｉＯ２复合镀层的制做方法，提出了复合镀液中所用微粒子和净化处理方法。对复合镀层的耐腐蚀性和结合力进行了测定，得出了耐腐蚀性和结合力均较好的Ｚｎ－Ａｌ２Ｏ３和Ｚｎ－ＳｉＯ２复合镀层中粒子的含量范围等有用的数据。     

铝合金／Al_2O_3－SiO_2颗粒复合材料的试制和性能

本研究采用压力铸造法，把Ａｌ＿２Ｏ＿３－ＳｉＯ＿２颗粒与铝合金进行复合，并就所得到的复合材料与ＺＬ１０８合金就磨损、拉伸等进行对比试验。试验结果表明：该复合材料不管在常温或高温（４００℃）下其耐磨性（与ｚＬ１０８合金相比）提高十倍以上，而高温强度提高一倍以上。但在带有疲劳破坏的磨损中，其耐磨性提高不明显，而且对对磨材料还有加速磨损的缺点。     

微量SiO_2对PI/Al_2O_3复合薄膜性能的影响

通过固定纳米氧化铝(Al2O3)的含量,改变纳米氧化硅(SiO2)的含量,制备一系列纳米SiO2含量不同的聚酰亚胺(PI)/Al2O3/SiO2复合薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)对复合薄膜的微观形貌和分子结构进行表征,结果表明纳米颗粒在PI基体中均匀分散,而且纳米颗粒的加入既不影响PI的分子结构又对聚酰胺酸的热亚胺化无影响。同时测试了薄膜的力学性能、击穿场强和耐电晕时间。结果表明,当纳米SiO2质量分数为0.5%时,复合薄膜的击穿场强和耐电晕时间分别为211.15 kV/mm、378 min,均优于纳米SiO2质量分数分别为0,0.1%,0.3%和0.7%的薄膜,并且其力学性能也较优异。     

CaO－Al_2O_3－SiO_2系白色微晶玻璃中的晶相及其演变

应用差热分析和Ｘ射线衍射谱研究了若干以ＺｎＳ为晶核剂的Ｒ２Ｏ－ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系白色微晶玻璃．根据差热结果确定了四个不同的晶化处理温度．晶化结果表明：本系统玻璃在较低温度下即开始晶化，且均以α－硅灰石为主晶相，这可用ＺｎＳ与α－硅灰石间晶核常数的匹配来解释．当晶化处理温度高于９５０℃，多数玻璃中发生主晶相由α－硅灰石向β－硅灰石或透辉石转化，这从键能角度可以理解．     

石墨表面Al_2O_3/SiO_2复合涂层的抗氧化性能

400 ℃下的石墨不能有效地冷却热气溶胶,且抗氧化失重性能差.采用sol-gel法在石墨表面制备了Al2O3/SiO2复合涂层,探讨了Al2O3粉末对涂层抗氧化性能的影响,研究了涂层的组成、结构形貌及抗氧化性能.结果表明:sol-gel法制备的Al2O3/SiO2复合抗氧化涂层除了少量的微孔外,比较致密完整,涂层主要由无定形的SiO2和Al2O3晶体组成;涂层700℃氧化40 min后失重为1.866%(质量分数),800℃氧化30 min后失重为2.750%(质量分数);Al2O3/SiO2复合溶胶中加入适量的Al2O3粉末能有效提高涂层的抗氧化性能.     

Al_2O_3掺杂对Ce-ZrO_2陶瓷微观结构和性能的影响

在m-ZrO2中添加不同摩尔质量分数的亚微米A l2O3,真空热压烧结成复合陶瓷。通过X-射线衍射和扫描电镜以及能谱对复合陶瓷进行表征,并对材料的密度及力学性能进行了检测和分析。实验结果表明:A l2O3的加入提高了烧结密度,强化了材料的晶界,部分A l2O3颗粒嵌入到ZrO2基体晶粒内,形成"晶内型"结构;复合材料中存在多种增韧机制。相对于无掺杂的ZrO2,添加A l2O3后的材料硬度,抗弯强度和断裂韧性都有所提高。     

热喷涂用纳米结构Al_2O_3/TiO_2/SiO_2团聚体粉末的研究

对喷雾干燥和不同温度热处理后Al2O3/TiO2/SiO2纳米团聚体粉末的流动性、松装密度及振实密度进行了测试,对喷雾干燥后的粉末进行了热重-差热分析,通过扫描电镜观察了粉末颗粒形貌和大小,采用X射线衍射分析了不同温度热处理后粉末的相组成,并对粉末的综合性能进行了比较。实验结果表明:在1000～1450℃热处理后的Al2O3/TiO2/SiO2纳米团聚体粉末颗粒仍近似球形,粒径在10～100μm之间。随着热处理温度升高,纳米团聚体大颗粒表面发生塌陷,大颗粒之间发生连接,大颗粒内部纳米颗粒明显长大。低于1250℃热处理后的粉末流动性好,振实密度高,适于等离子体喷涂制备纳米结构涂层。     

B_2O_3-La_2O_3-BaO-(Al_2O_3、Ta_2O_3)系统的玻璃生成范围及其性质

本文研究了在三元系统B_3O_3-La_2O_3-BaO中引入不同量的Al_2O_3以后,假三元系统的玻璃生成范围和它们的析晶本领、光性的若干变化规律。结果表明随着Al_2O_3含量的增加,系统的玻璃生成范围不断扩大。尤其是贫B_2O_3边界得以扩充,析晶本领下降。还研究了在B_2O_3-La_2O_3-BaO-Ta_2O_5系统中分别固定B_2O_3的含量为30、45、50、55wt·％时,该系统的实验显示了网络修饰体离子杂化作用对玻璃析晶本领的影响。在此系统中可制得n_D为1.60～1.70,v_D为46～59的光学玻璃。     

Al_2O_3颗粒对Al_2O_3p/Al复合材料时效析出的影响

本文通过采用硬度测量,差热分析及透射电镜综合研究了Al_2O_3p/6061复合材料在时效过程中的析出变化。结果表明,在Al_2O_3p/6061时效过程中,峰时效的主要强化相是β’相,并且以160℃,8小时时效的效果为最佳。     

PbO－Bi_2O_3－B_2O_3－SiO_2系重金属氧化物玻璃的结构与光学性

通过密度、可见光光谱、红外吸收光谱、Ｃｏ－６０辐照损伤试验及荧光光谱的测试，研究了ＰｂＯ－Ｂｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２玻璃系的光学性能与结构．密度最高可达８．４６４ｇ／ｃｍ３其紫外吸收达截止波长随Ｐｂ２＋及Ｂｉ３＋含量升高而红移．玻璃熔化温度低达８５０℃．在ＰｂＯ－Ｂｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３系玻璃中加人ＳｉＯ２可使玻璃结构更致密．室温下该系统玻璃在３６０ｎｍ有一个宽的激发峰，能产生４１８ｕｍ及４３８ｕｍ两个弱的发射峰．该系统玻璃的结构是由［ＳｉＯ４］４－、［ＢＯ３］３－、［ＢＯ４］５－、［ＰｂＯ４］６－及［ＢｉＯ６］９－构成．其中部分Ｐｂ２＋及Ｂｉ３＋以网络外体进入玻璃．     

急冷 Li_2O-B_2O_3-WO_3系统玻璃的制备及其性质

用双辊急冷法把 Li_2O-B_2O_3-WO_3系统的玻璃形成范围扩大了近二倍。IR 光谱和 Raman光谱研究表明:少量 WO_3取代 B_2O_3时,W~(6+)离子以四配位存在并进入网络;引入多量 WO_3时,[WO_4]增多并出现[WO_6],WO_3取代 B_2O_3使玻璃稳定性下降,使导电率和介电常数增大。观察了30Li_2O·xWO_3·(70-x)B_2O_3玻璃在0.1N H_2SO_4非水性溶液中的电致色效应,发现着色速率与玻璃的电导率无关,而与 WO_3含量成正比关系。     

KH550修饰Al_2O_3及其对PI/Al_2O_3薄膜性能的影响

通过调整KH550的含量对Al2O3粉体表面进行改性,并用红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)对改性后的粉体进行表征,表征结果显示KH550成功的键合到Al2O3粉体表面。然后分别使用Al2O3以及改性Al2O3制备了一系列无机粉体含量为16%(质量分数)的PI复合薄膜,通过扫描电子显微镜(SEM)对复合薄膜的断面微观形貌进行表征,并对复合薄膜的力学性能和击穿场强进行测试。测试结果显示KH550的含量对无机粉体分散情况有较大影响。当KH550含量为2%(质量分数)时,PI/KH550-Al2O3复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率最优,分别为130 MPa,12%,与PI/Al2O3薄膜相比,拉伸强度和断裂伸长率分别提高了22.8%,44.5%,击穿场强与其相近。     

Al_2O_3-H_2O纳米流体相变蓄冷特性研究

在水介质中悬浮少量的纳米氧化铝颗粒(粒径20nm),通过添加分散剂和超声波振荡,制备成均匀分散的Al2O3-H2O纳米流体。对水和Al2O3-H2O纳米流体的相变蓄冷特性进行了实验比较。结果表明,加入纳米Al2O3可降低水的过冷度,缩短结冰时间;在相同的时间内,纳米流体的蓄冷量要大于纯水。     

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。     

B_2O_3掺杂Li_2O-Al_2O_3-SiO_2低膨胀透明微晶玻璃的制备及性能表征

为了降低微晶玻璃的熔化温度、改善玻璃的化学稳定性、机械性能和玻璃的熔化质量,在Li2O-Al2O3-SiO2三元玻璃系统中加入5%的B2O3。但加入氧化硼容易产生玻璃分相,生成的主晶相β-石英固溶体就会减少,引起透光性下降。作者以TiO2、ZrO2作为复合晶核剂,通过改变成核温度、成核时间、晶化温度、晶化时间,控制晶体颗粒度大小,制备出了晶粒较小、主晶相为β-石英固溶体的低膨胀透明微晶玻璃,其透过率大于80%,膨胀系数为2.0×10-6/K-1。采用差热分析仪分析了晶化前后玻璃的放热情况,用X射线衍射仪分析了微晶玻璃的主晶相为β-石英固溶体,采用SEM分析了透明微晶玻璃和半透明微晶玻璃的晶体结构。