ZnO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃的研究

作者利用二液分相的原理,在研究了ZnO-Al_2O_3-SiO_2系统玻璃析晶条件的基础上,用添加B_2O_3的方法成功地制得了微晶玻璃,获得了一个具有实用价值的№6307微晶玻璃组成。研究了形成玻璃和微晶化的工艺制度,并讨论了B_2O_3对玻璃分相和微晶化的作用。     

BaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃之研究

本文研究了在BaO-Al_2O_3-SiO_2三元系铣玻璃中引入金、银、铜等晶核剂对于玻璃微晶化的作用。实验桔果指出,采用光敏法不能使上述玻璃微晶化。但若在该玻璃中引入一定量的氧化铜与还原剂,用热敏方法可以获得软化温度较高与介电性能良好的微晶玻璃。同时,对于铜在BaO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃中,晶核的形态问题也进行了初步探讨。根据玻璃的析晶情况、透光曲线与析晶前后电导率性能等数据的分析结果,认为铜在赅玻璃中起晶核诱导作用的形态主要是氧化亚铜有序区域。     

ZnO-Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3系统微晶玻璃的电性

在ZnO-Al_2O_3-SiO_2B_2O_3系统中选取了三个典型的微晶玻璃组成,制取了不同淬冷条件的玻璃和不同晶化条件的微晶玻璃。在全面测定材料电导率和介电性能的基础上,推荐了可能作为优良电介质材料的№6307微晶玻璃(pv(180℃)≈10~(12)欧姆·厘米,tgδ(f=10~6周/秒)=1.5×10~(-3)ε(f=10~6周/秒)=5.4)同时,根据微观结构和析出晶相含量的理论计算,从二液分相的观点对上述玻璃在淬冷和微晶化过程中电性的变化规律作了说明。     

Li_2O-ZnO-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃热处理制度的研究

通过两步法制备Li2O-Zn O-Al2O3-Si O2(LZAS)系微晶玻璃,并通过正交实验探究不同热处理工艺参数对微晶玻璃致密化的影响,使用P2O5作为晶核剂。结果表明;玻璃转化温度为492℃,析晶温度为560℃和714℃,材料软化点为685℃。各参数对微晶玻璃致密化的影响顺序为晶化温度晶化时间核化温度核化时间;析晶量主要受晶化温度和晶化时间影响;当温度为560℃时,开始有少量晶体析出,当温度超过580℃,主晶相为锂辉石,并且还有少量锂霞石;锂辉石的增多导致材料致密度下降。     

高硼区B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃

在B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2系统中不易得到玻璃体,加入10wt％BaO,能得到均匀、透明的玻璃,此玻璃组成可作为B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2 系统微晶玻璃的基础组成。组成为46.5％B_2O_3、23.0％Al_2O_3、20.5％SiO_2、10.0％ BaO的玻璃,退火后存在相分离。热处理时,硼酸铝晶体(9Al_2O_3·2B_2O_3)和莫来石(3Al_2O_3·2SiO_2)晶体析出,形成固溶体,得到能耐高温的微晶玻璃。由于B_2O_3的挥发,玻璃加热时存在热失重。在一定温度下,失重量与时间平方根成线性关系。得到了实用的PWB高硼微晶玻璃扩散源。     

CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的制备及性能研究

笔者以主晶相为β-硅灰石的CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃为研究对象,利用烧结法制备微晶玻璃。采用不同的晶化热处理制度,研究不同的核化温度和晶化温度对微晶玻璃的显微结构和性能的影响。主要测试了微晶玻璃的机械性能、显微形貌和X射线衍射分析、吸水率、密度以及酸碱度,通过对实验结果进行分析,确定其主晶相为硅灰石(CaSiO3),晶粒形貌为棒状、柱状,晶粒大小为0.2～0.3μm,晶相含量为35%～40%。笔者讨论了不同因素对微晶玻璃性能的影响,得出如何提高微晶玻璃的抗弯强度、密度、耐酸碱度及硬度等性能。     

Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃晶相的研究

本文研究了Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃的晶相,借以获得新型微晶材料。取自鳞石英、偏硅酸锂、二硅酸锂和锂辉石4个相区的玻璃成分,经过熔制、析晶,并用X-射线衍射方法鉴定了析出的晶相。由于相图中的原始相往往在微晶玻璃中并不出现,因此作者探讨了析晶过程中晶相转变情况,试图找出析晶介质和晶相结构间的联系。最后作者提出了微不均区域的模型,描述了本系统微晶玻璃在晶化以前的结构。     

CaO-Al_2O_3-SiO_2系负离子微晶玻璃制备过程优化研究

以高岭土尾矿为主要原材料,掺加辅助材料采用烧结法制备负离子微晶玻璃,研究负离子功能微晶玻璃的制备过程及负离子释放性能,对分别在基础玻璃熔制过程和熔融结晶过程两个不同阶段加入负离子发生材料时的负离子微晶玻璃性能进行对比分析,结果显示:在基础玻璃熔制阶段加入负离子发生材料可以使最终获得的负离子微晶玻璃性能更加优良,其弯曲强度可达30.07 MPa、抗压强度可达137.996 MPa、单位时间负离子释放量可达2219.4 ions/cm3。     

Na_2O对MgO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2体系微晶玻璃结构和性能的影响

利用烧结法制备Na_2O-MgO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2微晶玻璃。采用FT-IR、DSC、XRD和SEM等分析方法,研究玻璃组成中Na_2O对MgO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃的结构、析晶性能、热膨胀系数以及化学稳定性的影响。结果表明:随着Na_2O含量的增加,玻璃结构中出现了[SiO_4]被破坏和[BO_3]转变为[BO_4]的现象。Na_2O的添加明显降低了样品的玻璃化转变温度与析晶峰值温度,增强了MgO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2体系微晶玻璃的析晶能力。未加Na_2O的微晶玻璃主晶相为球状顽辉石,添加后的微晶玻璃析出镁橄榄石颗粒和柱状硼镁钛石,最终A_3、A_4只析出硼镁钛石,并且颗粒逐渐细化。随着Na_2O量的增加,微晶玻璃的热膨胀系数呈逐渐增大的趋势。微晶玻璃的耐酸碱侵蚀能力随Na_2O含量的增加先增强后减弱,其中耐碱腐蚀能力相对较强。     

MgO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-CeO_2微晶玻璃的相转变

通过DTA ,XRD ,TEM ,SEM和EDS等测试手段 ,研究了MgOAl2 O3SiO2 TiO2 CeO2 微晶玻璃的相转变过程。研究结果表明 :退火后的原始玻璃已存在液相分离结构。在热处理过程中硅钛铈矿 (Ce2 Ti2 Si2 O1 1 )首先在 840℃从富含Ti4 ,Ce4 的孤立液滴相中析出。金红石 (TiO2 )晶核于 95 0℃开始形成。α堇青石相在 114 0℃左右从富含Si4 ,Al3 的玻璃相中大量生成。当温度升高到 12 0 5℃时 ,部分硅钛铈矿分解并与残余玻璃相反应生成金红石和新相氧化铈。通过控制晶化得到的MgOAl2 O3SiO2 TiO2 CeO2 微晶玻璃 ,其晶相由硅钛铈矿、金红石、α堇青石及少量氧化铈构成     

烧结法制备金矿尾砂CaO-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃及其性能研究

以汉阴金矿尾砂、方解石为主要原料,硼砂、ZnO、Sb2O3、Na2SiF6等为辅助原料,采用烧结法制备CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃。通过差热分析、X射线衍射及扫描电子显微镜对所制备微晶玻璃样品的热性能、物相组成及微观结构进行表征,并分析不同烧结温度和保温时间对所得样品性能的影响。结果表明:在950℃,保温3h的条件下,所得微晶玻璃样品的性能较好,主晶相为透辉石(CaMgSi2O3)和钙长石(CaAl2Si2O8),其热膨胀系数、抗折强度及密度分别为65.4×10-7/℃,166MPa,2.623 8g/cm3。     

BaO-CaO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2微晶玻璃对大面积平板式IT-SOFC的封接性能

研究了BaO-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2(BCAS)玻璃在大面积平板式固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)测试应用及性能。采用热膨胀仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜对在不同时间热处理情况下玻璃性能及微观结构影响进行表征。结果表明:在750℃,热处理0、50、100h后,BCAS玻璃的热膨胀系数分别为11.4×10-6、11.3×10-6与11.2×10-6 K-1,与电解质YSZ、阳极Ni-YSZ、金属连接板Crofer22APU的热膨胀系数相匹配。玻璃在热处理后析出针状的BaSiO3,BaCaSiO4与BaAl2Si2O8晶体。采用水系流延成型制备玻璃封接环并应用于大面积单电池的性能测试。以纯H2为燃料,O2为氧化气体,单电池在连续测试280h、750℃至常温热循环10次之后的开路电压为1.19V,电池的最大功率密度为0.42W/cm2。测试后的微晶玻璃与YSZ、阳极结合紧密,界面无裂纹及孔洞,且具有较好的化学稳定性。     

制造化工设备用的Li_2O-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃

研制成一种以β-锂辉石为主晶相的Li_2O-MgO-Al_2O_3-SiO_2系热敏微晶玻璃,具有优良的机械性能、耐热冲击性能和化学稳定性,适合于制造化工耐蚀设备。探讨了这种玻璃的化学组成、晶化过程和制造工艺。     

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。     

添加Li_2O的CaO-B_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的性能研究

以Li_2O为烧结助剂,采用DTA、XRD、SEM等分析手段研究了添加1.0～2.5 wt%Li_2O对CaO-B_2O_3-SiO_2(CBS)系微晶玻璃性能的影响.结果表明:Li_2O降低了CBS系微晶玻璃的玻璃转变温度和析晶温度.未添加Li_2O的试样在930 ℃烧结,而添加Li_2O的试样可以在820 ℃以下烧结,Li_2O显著降低了试样的烧结温度.当Li_2O添加量为1.0wt%时,试样可以在760～820 ℃范围内烧结,800 ℃烧结试样介电常数为5.71,介电损耗为0.0024(测试频率为10 MHz).     

CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃热处理过程中变形机理的研究

主要以CaO-MgO-Al2O3-SiO2为基础玻璃系统,研究该系统玻璃在进行热处理过程中的变形规律。实验中分别探讨了该玻璃变形性能与温度、质量比MgO/CaO之间的关系,并对温度及组分对玻璃变形的影响给出了相应理论解释,也给出了部分减小玻璃热处理过程中变形的措施。     

Al_2O_3-SiO_2-ZrO_2陶瓷复合超滤膜的制备

采用溶胶-凝胶法制备出铝溶胶和硅溶胶,再通过一定的比例混合,制备出稳定的复合溶胶。而后对选好的陶瓷管进行镀膜,制备出性能良好的复合超滤膜。通过SEM分析超滤膜表面有均匀的气孔且孔径分布较窄。本文探讨了化学组成对溶胶性能的影响,PVA的加入量、镀膜次数等对成膜质量的影响。     

ZnO-B_2O_3-SiO_2微晶玻璃的制备及其低温共烧特性研究

为了满足微波电路小型化、集成化、低成本的发展要求,出现了低温烧结微波介质陶瓷.目前LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)技术已被广泛地应用于无线通讯系统中.通过溶胶-凝胶法制备了ZnO-B2O3-SiO2低熔玻璃,经过800℃热处理微晶化后添加到0.3BaZrO3-0.7(Mg0.7Zn0.3)2SiO4复合陶瓷相中,以达到低温烧结的目的.讨论了pH值、温度对凝胶化过程的影响,并通过FTIR和XRD分析了凝胶、玻璃和微晶之间的转变及其结构的变化.研究发现:控制溶胶pH值为0.5,凝胶温度为60℃以及热处理温度为800℃,可以得到稳定的ZnO-B2O3-SiO2微晶玻璃粉末;将其掺入到0.3BaZrO3-0.7(Mg0.7Zn0.3)2SiO4复合陶瓷相中可以将烧结温度降至900℃.低熔微晶玻璃对陶瓷相的润湿性能良好,在较低温度下产生的液相有利于促进微晶玻璃+陶瓷体系的烧结.     

ZnO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的热膨胀性能及其影响因素

应用热谱、X射线衍射和透射电镜分析研究了ZnO—Al_O_3—SiO_2系微晶玻璃成分、晶核剂种类和热处理条件对其热膨胀特性的影响和机理。试验表明,在研究的成分范围内,玻璃主要折晶相为α—Zn_2SiO_4、ZnOAl_2O_3以及BaMgAl_3(Si_9Al_3O_(30))和少量β—石英固溶体。其折晶程序和主要晶相组成受玻璃成分、晶核剂和热处理制度控制并本质地影响微晶玻璃的热膨胀特性,从而可能在较宽范围内调节微晶化后玻璃的热膨胀系数,以满足不同的使用要求。     

表面微晶化对Na_2O-Al_2O_3-SiO_2系统玻璃的强化

本文系统报导了盐浴浸渍工艺,特别是不同组成的Li_2SO_4-Na_2SO_4二元盐浴和Li_2SO_4-Na_2SO_4-K_2SO_4三元盐浴对抗折强度和磨伤强度的影响。应用电子探针和光弹性法确定了离子交换层厚度,并计算了Li~+(?)Na~+离子互扩散系数。应用X射线衍射相证实了β锂霞石不同晶面的长大速度与离子源组成、处理温度等因素有关。对β锂霞石的快速形成和基础玻璃结构间的关系,也应用X射线衍射相和红外光谱数据进行了讨论。