BaF2/BaO替代对钡镓锗酸盐玻璃结构的影响

用Raman光谱技术研究了Ga2O3/GaF3GeO2二元玻璃的结构,并用XRD技术和Raman光谱技术研究了BaF2/BaOGa2O3GeO2系统玻璃的结构。讨论了BaF2替代BaO对玻璃结构的影响。结果表明:摩尔组成为20BaO15Ga2O365GeO2玻璃的主要亚稳相是BaGa2·Ge2O8,而以BaF2替代玻璃中的全部BaO后,玻璃的主要亚稳相转变为BaGe2O5。玻璃中引入氟化物后,其中频段强Raman散射峰宽化,主峰值向高频方向移动,表明在玻璃中形成一些较大的四面体环。同时玻璃高频段最强的振动峰同样移向高频,高频带低频侧的肩明显减弱。这些变化可解释为玻璃中Q2振动模的减少和Ga,Ge四面体的对称性降低,使Raman光谱中的高频成分增加。     

Bi2O3-Ga2O3-CdO系统玻璃的Raman光谱和X射线光电子能谱研究

用X射线光电子能谱和Raman光谱研究了Bi2O3-Ga2O3-CdO系统玻璃的结构，Raman光谱曲线被分离成6个谱带，4条谱带分属于不同键长的Bi-O振动，一条谱带属于Ga-O振动，Bi2O3-Ga2O3二元系统玻璃的Raman散射最强峰位于400－420cm^-1,当Ga^3 被Cd^2 离子取代后，Raman散射最强峰移向595－630cm^-1，随着Ga2O3含量的增加，位于高波数属于Bi-O振动的2条谱带强度降低并朝低波数移动，位于低波数属于Bi-O振动的2条谱带强度增加并朝高波数移动，添加CdO则出现相反的效应，X射线光电子能谱显示出非常低的O1s电子结合能，甚至低于碱硅酸盐玻璃中非桥氧的O1s电子结合能，并且不可能分为桥氧和非桥氧，O1s和Bi4f的电子结合能都随Ga2O3和C dO含量增加而增加。     

GeS2-Ga2S3-CdS硫系玻璃的红外光谱研究

采用熔融急冷法制备GeS2-Ga2S3-CdS硫系玻璃，利用中、远红外光谱对玻璃结构进行深入探测和分析。玻璃的中红外光谱研究表明，玻璃中存在S-S同极键，且随Ga2S3和CdS含量的增加而增强；玻璃样品的红外截止波长不随玻璃组成的变化而变化；若干杂质吸收峰都可以归结于玻璃制备过程中氧、氢和H2O的污染以及玻璃表面的氧化。玻璃的远红外光谱研究表明，玻璃的基本结构单元是[GeS4/2]和[GaS4/2]，存在Ge（Ga）-（Ga）Ge金属键，CdS的加入导致玻璃中四面体结构单元的数目发生变化。     

Bi2O3-B2O3-Ga2O3玻璃的光学折射率和带隙研究

采用传统熔融淬冷法制备了5组高Bi2O3含量的Bi2O3-B2O3-Ga2O3系统玻璃样品.测试了玻璃样品的密度,折射率和吸收光谱.利用经典的Tauc方程计算了样品的间接允许光学带隙Eopgi,直接允许光学带隙Eopgd和Urbach能量ΔE.根据Duffy等人提出的经验推导公式计算了样品的能量带隙Eg.研究了Ga2O3含量对玻璃样品的密度、折射率、摩尔折射度Rm、金属标准值Mm、光学带隙、能量带隙和Urbach能量的影响,并分析了它们之间的关系.结果表明:随着Ga2O3含量的增加,玻璃样品的密度和折射率逐渐增大,但Ga3+对玻璃折射率的影响要小于B3+;玻璃样品的紫外吸收增强,光学带隙和能量带隙逐渐减小,光学带隙和能量带隙的比值约为1:1.1;Urbach能量逐渐减小,即玻璃中带裂变和缺陷形成的趋势越小.     

无碱铝硼硅系玻璃结构的红外光谱

用熔融退火方法制备无碱SiO2-B2O3-A12O3-RO(R=Mg,Ca,Sr,Ba)系玻璃.玻璃的成分范围以摩尔计为:SiO2,64.17%～70%;B2O3,7%～14.12%;Al2O3,9.88%～16.94%;RO总量,12%(2.4%MgO,4.8?O,2.4%SrO,2.4?O).用Fourier变换红外光谱研究了上述玻璃系统结构随成分的变化规律,同时,对玻璃结构与热膨胀系数、密度等物理性质的关系也进行了研究.结果表明:在Al含量较高的铝硼硅系玻璃中,B更多的以[BO3]形态存在.随着SiO2和B2O3摩尔比的增大,[BO3]的量有所减少,而热膨胀系数呈增加趋势,密度出现极大值.随着Al2O3和B2O3摩尔比的增大,[BO3]的量出现极值,热膨胀系数也出现极值,密度总体趋势是增加的.铝硼硅系玻璃的热膨胀系数、密度等物理性质与玻璃结构密切相关.     

掺Er3+碲酸盐玻璃热稳定性的改进

制备了掺Er3+ -TeO2-ZnO-Na2O-Nb2O5和TeO2-PbO-B2O3系统玻璃,测定了玻璃的热稳定性和吸收光谱,在碲-锌-钠多组分玻璃中具有不同的玻璃转变温度Tg和开始析晶温度Tx,按照Hruby's参数HR=(Tx-Tg)/(Tl-Tc);(Tx-Tg)越大则玻璃稳定性越好,在TeO2-ZnO-Na2O系统玻璃中ZnO含量增加则(Tx-Tg)增大,加入少量(小于10%(摩尔分数))Nb2O5,Pb0使(Tx-Tg)变大,玻璃的热稳定性变好.     

AlF3基氟磷酸盐玻璃的析晶动力学及其红外透过性能

以 10MgF2 ·2 0CaF2 ·BaF2 ·10SrF2 ·15YF3·35AlF3氟铝酸盐玻璃为基玻璃 ,用Ba(PO3) 2 替代等摩尔含量的BaF2 ,以改善玻璃的抗失透能力。用差热分析方法研究了Ba(PO3) 2 含量对氟铝酸盐玻璃热性能和析晶动力学的影响。结果表明 :Ba(PO3) 2 含量增加使玻璃转变温度Tg和析晶温度Tx 升高 ,熔化温度降低 ,成玻璃能力增加。在玻璃中加入摩尔分数 (下同 )为 2 %的Ba(PO3) 2 即可获得无析晶的 8mm厚玻璃。另外 ,还给出了含 2 ?(PO3) 2 玻璃的透过光谱 ,玻璃的红外透过范围可达 4μm ,该玻璃具有较好的成玻璃性能 ,并有较宽的红外透过范围和高的透过率 ,是一种很有前途的光学玻璃材料     

Er3+和Yb3+共掺锗硅酸盐玻璃的上转换发光性能

采用熔融-淬火法制备了基体为30SiO2-20GeO2-15Al2O3-5B2O3-30CaF2的Er3+和Yb3+共掺锗硅酸盐玻璃.采用X射线衍射仪、荧光光谱仪和热分析仪对样品进行了表征.结果表明:Er2O3含量从0.5％(摩尔分数,下同)增加到2.0％时,玻璃转变温度Tg和Tx-Tg(Tx为第一析晶温度)数值均有明显下降.Yb2O3含量从1.5％增加到4.5％时,玻璃上转换红光发光强度数量级由103提高到105,对其中1个样品在740℃热处理12h后发现,微晶化处理并未对Er的上转换发光产生有益影响.     

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.     

钙钛锆石-钡硼硅酸盐玻璃陶瓷的制备及表征

采用熔融–热处理工艺制备了Si O2–B2O3–Ba O–Na2O–Ca O–Zr O2–Ti O2体系钙钛锆石基钡硼硅酸盐玻璃陶瓷,研究了Ca O、Ti O2、Zr O2(记为CTZ,摩尔比为2:2:1)含量对玻璃陶瓷相结构、显微结构的影响,采用产品一致性测试法(PCT)测试了玻璃陶瓷样品的抗浸出性能。结果表明:样品的玻璃转变温度为615~650℃且随着CTZ含量增加而升高。CTZ含量为35%的样品和CTZ含量为45%的样品分别在900和850℃附近出现了明显的放热峰。当CTZ含量≥30%时,钙钛锆石晶相开始析出;CTZ含量为45%时,样品中出现大量均匀分布的柱状钙钛锆石晶相;CTZ含量达55%时,样品致密性较差,除钙钛锆石晶相外还有榍石和二氧化硅晶相析出。PCT测试表明:CTZ含量为45%的样品具有较好的抗浸出性能,B和Na在42 d后的归一化质量损失约为0.1 g/m2,Si和Ca约为0.01 g/m2,与硼硅酸盐玻璃固化体处于同一数量级。     

新型GeSe2-Ga2Se3-KI系统硫卤玻璃形成的研究

开发了有高含量碱金属离子的新型硫化物玻璃.合成了GeSe2-Ga2Se3-KI系统的玻璃样品.研究了该系统的玻璃形成区并用孤对电子理论进行了解释.讨论了Ga2Se3和KI对玻璃形成能力的影响.给出了该系统玻璃的密度、特性温度、Raman和可见一红外光谱等.实验结果表明:该系统具有较广的玻璃形成区,某些组成,如摩尔组成为50 GeSe2 25Ga2Se3 25KI的样品具有良好的热学和光学性质,其表征热稳定性的特征温度差大于120K,玻璃透光范围从590nm到14.2μm.     

Bi2O3-ZnO-B2O3低熔点封接玻璃的烧结特性

利用X射线衍射、扫描电子显微镜对Bi2O3-ZnO-B2O3系统低熔点玻璃的烧结性能、结晶特性以及烧结后玻璃试样的结构进行了研究.结果表明:随着B2O3含量的增加,玻璃的转变温度与软化温度都随之提高,影响了玻璃的烧结.Bi2O3-ZnO-B2O3系统低熔点玻璃粉末的烧结有黏性液相参与,使得玻璃试样的致密化更加有效,效率更高.当B2O3含量为5.24%(以质量计)时,玻璃的析晶倾向增大,试样中析出了Bi2482O39晶相.当温度继续升高时,试样的烧结收缩出现了"滞缓",有大量的液相出现,且在表面张力的作用F出现了流散.     

Al2 O3对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响

硼硅酸盐玻璃具有优良的抗热冲击性能和优异的光学性能。主要探讨了Al2 O3对硼硅酸盐玻璃的结构和性能的影响。通过红外光谱测试分析了Al2 O3含量不同时玻璃的结构变化,测试了玻璃的热膨胀系数,转变温度、膨胀软化温度、粘度和化学稳定性。研究结果表明：Al2 O3的加入使得玻璃结构中[ BO4]减少,[ BO3]相应增加,从而使得玻璃结构疏松。玻璃的热膨胀系数增大,Tg 和膨胀软化点Td 降低,化学稳定性减弱;但玻璃的软化点Tf 在Al2 O3含量小于3%时,随Al2 O3含量增加有降低趋势,大于3%时随Al2 O3含量增加有增大的趋势。玻璃的高温粘度随Al2 O3的加入增大,但低温粘度减小。     

GeS_2-Ga_2S_3-AgCl微晶玻璃的制备及其光学性质

用熔融淬冷法制备了一系列GeS2-Ga2S3-AgCl三元系统硫卤玻璃。研究了样品的密度、热稳定性以及折射率随玻璃组分的变化规律。选取了75GeS2-10Ga2S3-15AgCl玻璃组分进行微晶化处理,并且在350℃下热处理得到了可见至红外透明的微晶玻璃样品。X射线衍射和扫描电子显微镜测试显示,玻璃中析出(Ga4Ge)S4和AgCl微晶相,晶粒尺寸为200～400nm。用Z扫描测量了微晶化前后玻璃样品在800nm波长下的三阶非线性特性,结果表明:在热处理后,玻璃的非线性折射率n2和非线性吸收系数β均明显增加,其中微晶玻璃的最大三阶非线性极化率χ(3)为8.619×10-11esu,是基质玻璃的2.2倍。     

添加氟化物对硅灰石玻璃陶瓷性能的影响

以钙铝黄长石、废玻璃粉为主要原料,分别添加MgF2、BaF2及复合氟化物,用反应析晶烧结法制备硅灰石玻璃陶瓷.使用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品的物相和形貌进行表征.对添加不同氟化物制备的硅灰石玻璃陶瓷进行了密度、收缩率、气孔率、吸水率、抗弯强度、抗压强度等性能测试.结果表明,添加MgF2、BaF2或复合氟化物制备的玻璃陶瓷主晶相均为硅灰石.添加MgF2可促使硅灰石玻璃陶瓷大量析晶,密度较低,吸水率和气孔率均较高,抗压强度大大降低.添加BaF2或复合氟化物具有较低的吸水率和气孔率,较高的密度,以及较高的抗弯强度和抗压强度.添加复合氟化物后可通过玻璃陶瓷的自收缩作用实现其烧结致密化,当添加5％MgF2与5％BaF2后,制得的硅灰石玻璃陶瓷体积密度2.4322 g/cm3,相对密度90.93％,气孔率0.27％,吸水率0.06％,抗弯强度54 MPa,抗压强度239 MPa.     

化学组成对OLED基板玻璃熔体表面张力的影响

以 OLED基板玻璃为研究对象,基于座滴法进行玻璃熔体表面张力实验,研究化学组成对无碱铝硼硅玻璃表面张力的影响.研究结果表明:Al2 O3/SiO2 和 MgO/RO (RO 为碱土金属氧化物总和)的增加会导致玻璃熔体表面张力增大,增加 ZnO/(ZnO+SrO)有降低玻璃熔体表面张力的作用;增加 RO/(Al2 O3+B2 O3 ),玻璃表面张力会呈现先增大后减小的趋势,且在RO/(Al2 O3+B2 O3 )=1 处出现极大值.     

氧化铝对IT-SOFC硼酸盐封接玻璃体系的影响研究

以传统的玻璃制备方法熔融法制备出适用于固体氧化物燃料电池封接用的BaO-A12O3-B2O3-SiO2体系微晶玻璃封接材料。玻璃封接材料属于多组分玻璃,分别经700℃、800℃和900℃热处理100h后的XRD图谱分析表明,700℃时其主晶相为钡长石BaAl2Si2O8,800℃时析出的晶体也比较多而且较杂,但以钡长石为析出的主晶相。随着烧结温度升高到900℃,原料间的反应更完全,析出单一的钡长石相及少量的BaSiO3相。A12O3的含量适中(5mol%)时,A13+主要作为网络修饰体存在于玻璃网络结构之间,此时使[BO3]转变为[BO4],从而提高玻璃的稳定性;当A12O3超过一定量时,A13+开始作为网络形成体存在于玻璃网络结构之间,又使得[BO4]转变为[BO3],降低了玻璃的稳定性。增加A12O3含量可以提高玻璃的稳定性,降低玻璃的析晶趋势。A12O3含量为5mol%时,玻璃的稳定性比含量为2mol%及10mol%时更好。玻璃A1、A2和A3的热膨胀系数TEC(×10-6K-1)分别为10.68,10.81,10.52,均在允许范围之内。     

TeO2-AlF3氟碲酸盐玻璃的性质和结构

制备了不同氟化物含量的（1-x）TeO2-AlF3（x=10％,20％,30％,按摩尔计）透明氟碲酸盐玻璃。利用差热分析和Raman光谱对玻璃的性质和结构进行研究。结果显示：当x达到30％时,氟化铝以Al-F多面体的形式进入玻璃网络结构。随着氟化物含量增加,玻璃在中红外区的透过率提高,玻璃结构单元从[Te（O,F）4]三方双锥向[Te（O,F）3]三方锥转变。Raman光谱显示：1个宽的强峰出现在750～840cm^-1,表明玻璃中Te-O键长介于0．185-0．196nm之间。     

含钐稀土硼硅酸盐玻璃形成能力

通过玻璃形成区实验探索了含钐稀土硼硅酸盐玻璃的形成区范围,研究了Sm2O3含量对稀土玻璃形成区的影响和相应的玻璃形成区图,以及Al2O3含量对含钐稀土硼硅酸盐玻璃形成区的影响. 结果表明,当Sm2O3含量从10%增加到30%时,玻璃形成区有所增大,但当Sm2O3含量大于30%时玻璃形成区减小,当Al2O3含量为20%~25%时有较大的稀土玻璃形成区. 同时利用热分析结果所得到的玻璃析晶倾向参数b值,讨论了含钐稀土硼硅酸盐玻璃的形成能力,其中当Sm2O3含量为20%, Al2O3含量为25%时,b=0.8~0.85,这时玻璃形成能力较大.     

ZnO-P2O5-Sb2O3-B2O3系统玻璃的形成与性能优化研究

采用熔体冷却的方法制备了xZnO-yP2O5-zSb2O3-20B2O3(x=10～30 mol%,y=10～45 mol%,z=10～50 mol%)系统无铅玻璃,研究了该体系玻璃的形成区。采用热膨胀仪、失重法等研究了xZnO-yP2O5-zSb2O3-20B2O3系统玻璃的性能和含有MnO2的20ZnO-40Sb2O3-20P2O5-20B2O3体系玻璃的性能。结果表明,随着Sb2O3含量的增加,xZnO-yP2O5-zSb2O3-20B2O3系统玻璃的转变温度降低。xZnO-yP2O5-zSb2O3-20B2O3系统玻璃的失重随P2O5含量的增加而增加。MnO2的引入降低了20ZnO-40Sb2O3-20P2O5-20B2O3系统玻璃的热膨胀系数和失重。