玻璃陶瓷的研究与发展

玻璃陶瓷以其优良的性能已得到了迅速发展,本文结合作者课题内容概述 了玻璃陶瓷在成分设计、微观结构、制备方法等方面的研究进展及新型玻璃陶瓷材料的发展趋势。     

半透明四硅氟云母微晶玻璃的合成

本文研究了SiO_2-MgO-MgF_2-K_2O系统四硅氟云母微晶玻璃的制备工艺,通过热膨胀曲线、差热分析及扫描电镜观察,探索了微晶玻璃的热处理制度,用x-ray衍射方法确定了晶类及结晶率,并对材料的半透明性能作了理论探讨。     

Li~+掺杂对熔融法制备氟金云母析晶的影响

利用传统的熔融析晶工艺制备了Li+掺杂氟金云母,通过DTA和XRD研究了Li+部分取代K+对氟金云母析晶的影响。根据不同升温速率下的DTA析晶峰温度值计算出了玻璃的析晶活化能,结果表明,少量Li+的加入并不会改变主晶相,但会促进云母析晶;Li+摩尔分数在0~6.67%范围内会降低云母的析晶活化能,在6.67%的时候析晶活化能最低,超过6.67%,析晶活化能会升高。     

掺铒氟氧化物透明玻璃陶瓷结构及光学性能研究

采用高温熔融及热处理工艺,制备了透明度良好的Er3+离子掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷,并研究了不同Er3+离子掺杂浓度下,玻璃陶瓷微晶结构、紫外-可见波段吸收光谱、近红外发射光谱的变化.结果表明随着Er3+浓度的增加,玻璃陶瓷中的微晶相β-PbF2晶格常数减小;紫外-可见波段吸收光谱中超灵敏跃迁4I15/2→4G11/2和4I15/2→2G11/2的强度增强;同时1.53μm处近红外发射峰的半高宽增大.此外,还进行了上转换发射光谱的测试,结果表明经过热处理后,玻璃陶瓷的上转换峰要大大强于原先未经热处理的玻璃样品.     

云母含量对云母玻璃复合体性能的影响

通过测定表观密度ρ，讨论了云母含量ｘｍ对以天然碎云母和回收废玻璃为主要原料的云母玻璃复合体性能的影响；借助于ＳＥＭ观察对ｘｍ与ρ之间的复杂关系进行了分析。     

液相沉淀法制备云母玻璃陶瓷粉体的品化行为

为了获得致密的云母玻璃陶瓷烧结体,采用液相沉淀法制备出分散性好的复合氧化物前驱粉体,粉体经两步法晶化热处理后得到主晶相为氟金云母(NaMg3AlSiO3O10F2)的可加工云母玻璃陶瓷粉体.采用DTA/TGA,FT-IR,XRD,TEM分析了粉体的晶化过程.结果表明,液相沉淀制备的前驱粉体为非晶态,颗粒呈近球形,颗粒尺寸大约在10～20 nm之间,大小比较均匀,有少量团聚现象.在经过晶化热处理后的粉体形貌主要呈片层状;氟金云母相结构在600 ℃左右开始析出,在650 ℃时形核速率最大,同时伴随有少量的镁橄榄石(Mg2SiO4)和霞石(NaAlSiO4)析出;粉体经两步法晶化热处理后粉体晶化度达到45%左右.     

氧氟碲酸盐玻璃析晶性质的研究

以TeO2-ZnO-ZnF2系统为研究对象,采用差热分析计算分析了玻璃样品的析晶活化能E,并且得出了析晶速率k与温度的关系.结果表明,随着玻璃中氟化物含量的增加析晶速率提高,不利于实现热处理可控析晶过程,氟化物组分引入的含量对制备该系统透明玻璃陶瓷有很大的影响.     

玻璃-云母多孔材料的研制

报道了玻璃-云母多孔材料研制的结果，研究了该材料的岩相结构，对材料的抗压强度、显气孔率、体积密度进行了测试，实验结果表明，采用合理的烧结工艺，最佳的云母与玻璃配比，可得到云母在玻璃基质中呈现交织结构的多孔材料。     

玻璃陶瓷在不同介质中的静疲劳特性

本文对一咱典型可切削玻璃瓷的疲劳行为进行了研究，研究了材料在空气、水、煤油中疲劳断裂。实验结果表明，三种介质中，裂纹在煤油中扩展速率最低，水中裂纹扩展速率最大。     

金红石型云母钛珠光颜料的研制

探讨了金红石型云母钛珠光颜料试验研究的有关工艺技术，并对试验结果进行了分析和讨论。     

Sol-Gel法制备金云母/羟基磷灰石复合材料的研究

以熔融法制备可加工生物玻璃陶瓷的基础配方及分相机理为基础，采用溶胶-凝胶法分别制备了金云母和羟基磷灰石粉体，并由复合工艺制备了金云母／羟基磷灰复合材料。通过DTA、XRD、SEM等对粉体及材料进行了分析，结果表明：采用溶胶-凝胶法可制备出以钠金云母为主晶相的粉体，将该粉体与溶胶-凝胶法制备的羟基磷灰石粉体进行混合可制备出可加工性生物活性材料。     

关于玻璃和陶瓷关系的认识

介绍了玻璃和陶瓷材料的关系以及各自的结构特点、生成规律 ,分析了两类材料在基本理论上和生产过程中的共同点 ,阐述了充分理解二者共性对研究和生产两类材料的重要意义 .认为玻璃和陶瓷材料具有密切的关系 ,是不可分割的两个学科 ,在研究及生产领域中应充分关注玻璃和陶瓷的共同点 ,将二者的基本理论和生产工艺更好地结合起来 ,研究、生产出具有性能更加优异的玻璃或陶瓷类材料 .为研究玻璃陶瓷的理论及解决技术应用的问题提供新思路     

氟铝酸盐玻璃的研制

氟铝酸盐玻璃是一种新型的透红外氟化物玻璃。本文研究了RF_2-AlF_3-YF_3系统玻璃的形成能力,报导了玻璃的折射率、密度、特征温度和粘度等物理性质和化学组成的关系。并且在非等温条件下,用差热分析法研究了在熔体冷却和玻璃再加热过程中的晶化动力学;用x射线衍射方法确定了失透玻璃中的晶相。实验结果表明氟铝酸盐玻璃具有从紫外0.2μm到中红外7μm宽的透光范围,低的折射率、高的阿贝数和其它好的物理化学性质,与氟锆酸盐玻璃相比这种玻璃还有较好的化学稳定性和较高的机械强度。     

氟锆酸盐玻璃自然风化的研究

本文用红外透射光谱、红外反射光谱、扫描电镜及 X 射线能量色散谱仪研究了氟锫酸盐玻璃在15～30℃、60%～75%RH 实验室气氛下的风化性能.结果表明:氟锆酸盐玻璃在潮湿气氛下表面会发生霉变,要防止霉变就必须避免含水媒介的污染.     

金红石型云母钛珠光颜料的质量评价初探

对金红石型云母钛珠光颜料的质量指标，如二氧化钛金红石型转化率、光泽、白度、色彩的鲜艳性、分散性等进行，摸索出一套评价金红石型云母钛的方法。