氟锆酸盐玻璃中锌原子近邻结构的EXAFS研究

氟锆酸盐玻璃由于具有从近紫外到中红外的较宽透光范围、较高的氟离子电导率和较好的稀土荧光特性,因而作为一类新颖的光导材料和电子材料已引起人们的关注。另外,氟锆酸盐玻璃的结构很显然地有别于其它已知玻璃的结构,这也激发了人们对它的结构进行探究的兴趣。 二元BaF_2-ZrF_4系统的玻璃形成范围为含50—75mol％ZrF_4,该系统玻璃由于难以制成大尺寸,因而缺乏实际应用价值。而在BaF_2-ZrF_4基玻璃中掺入一系列金属氟化物     

以(ZrF_4+AlF_3)为基础的重金属氟化物玻璃

本文确定了ZrF_4-AlF_3-YF_3-BaF_2-CaF_2系统的玻璃形成区。该系统玻璃形成区随CaF_2/BaF_2含量比的逐渐升高而由富ZrF_4区域向富AlF_3区域迁移。从而通过控制BaF_2和CaF_2的成份配比可得到由任意配比AlF_3和ZrF_4作为玻璃形成基础的重金属氟化物玻璃。 研究了(46-x)ZrF_4·xAlF_3·14YF_3·30BaF_2·10CaF_2和20ZrF_4·20AlF_3·14YF_3·20LiF·(26-x)BaF_2·xCaF_2等系列组分玻璃的密度、折射率、转变温度、析晶下限温度及热膨胀系数等物理性质随成份的变化规律,并对重金属氟化物玻璃的形成规律进行了讨论。     

氟锆酸盐玻璃中缺陷的实验研究

本文用扫描电子显微镜、电子探针,X射线衍射和光学显微镜等技术手段综合研究了氟锆酸盐玻璃中的各种缺陷,包括颗粒状夹杂物、气泡云层和析晶产物。测定了它们的化学组成和晶相组成。颗粒夹杂物主要成份是ZrO_2和ZrF_4,析晶产物主要是BaZrF_6和BaZr_2F_(10)。提出了缺陷的形成机理和防止缺陷的途径。     

稀土氟化物对氟铝酸盐玻璃性质的影响

研究了YF_3、LaF_3、YbF_3对10MgF_2·30CaF_2·10SrF_2·10BaF_2·40AlF_3(mol%)系统玻璃的玻璃形成能力、晶化动力学和晶相的影响。测定了含稀土氟铝酸盐玻璃的粘度-温度关系、折射率和密度等物理性质。结果表明,引入适量的YF_3和YbF_3有助于改善RF_2-AlF_3系统玻璃的形成能力。通过YF_3和YbF_3等分子取代AlF_3获得了大数值孔径的光纤芯皮料玻璃。     

Tm~(3+)和Dy~(3+)共掺氟氧铝硼硅酸盐玻璃微晶化及白光发射性能

采用高温熔融-淬火/热处理方法在空气气氛中制备了Tm_2O_3和Dy_2O_3共掺氟氧铝硼硅酸盐玻璃及透明微晶玻璃。用转靶多晶X射线衍射仪、荧光分光光度计和热分析仪对玻璃样品进行了表征。结果表明:样品在640～660℃热处理4h和在640℃热处理4～16h可制得透明的含Ba_2LaF_7纳米晶玻璃。增大Tm-Dy共掺浓度并降低La_2O_3浓度时,Ba_2LaF_7析晶倾向降低。此外,热处理析出Ba_2LaF_7微晶相后,样品的Tm_2O_3和Dy_2O_3共掺浓度淬灭点由1%(摩尔分数,下同)提高到了2%。掺杂不同浓度Tm_2O_3和Dy_2O_3时,白光发光色度保持不变。     

锆钡镧铝氟化物玻璃的分相研究

本文综述了氟化物玻璃中的分相研究。在前人研究基础上应用透射电镜，X射线能谱，电子能量损失谱及X射线衍射，差热分析等研究了锆钡镧铝氟化物玻璃中的液-液分相，发现此种现象普遍存在于该类玻璃之中。对玻璃成分与分相形貌及微观结构之间的关系、对析出晶相种类及分相与析晶的相互影响进行了研究。提出欲降低氟化物玻璃的光损耗，分相与析晶一样是不容忽视的因素。     

ZnO—B2O3—SiO2系焊料玻璃析晶过程的研究

本文通过不同的热处理程序、DTA、XRD、SEM等分析手段，对ZnO－B2O3－SiO2系焊料玻璃进行了研究。分析了析晶过程和析晶动力学；发现该系统的析出相为ZnZSiO4和ZnB2O4，其析晶活化能分别为628kJ／mol和279kJ／mol；指出了玻璃分相是玻璃析晶的主要原因。同时，探讨了其析晶机理。     

SiO2-Al2O3-MgO-K2O-(F)系玻璃陶瓷的分相和析晶

应用差热分析、X射线衍射分析、扫描电子显微镜等技术，研究了氟含量在SiO2—Al2O3—MgO—K2O系玻璃陶瓷分相及析晶中的作用。结果表明：当玻璃中不含氟时，试样在高温发生整体析晶，析出晶相为堇青石(Mg2Al4Si5O18)。当玻璃中含有质量分数为1．0％的氟时，玻璃的玻璃转变温度及析晶温度都有所降低，但首先在玻璃表面析出云母晶体，玻璃内部发生分相。随着析晶温度的升高，试样内部析出相互交错条状云母晶体。当玻璃中氟的质量分数达到4．0％时，云母晶体呈针片状整体析出，而且析晶温度进一步降低。     

组成对MgO-Al2O3-SiO2系统分相析晶的影响

对MgO-Al2O3-SiO2系统的分相与析晶进行了探讨,通过对不同组成点在热处理各阶段的试样进行XRD、TEM及DTA分析,研究了玻璃组成对玻璃的分相和析晶的影响.结果表明:当组成中MgO/Al2O3越大且同时SiO2含量越高,越利于该系统产生分相.当MgO/Al2O3大于3且SiO2含量大于68mol％时,水淬试样产生分相.SiO2含量较高时,分相液滴很容易聚集在一起,形成连通的蠕虫状分相粒子.随着SiO2含量的降低,玻璃的析晶放热峰温度逐渐降低,而且析晶放热峰变得尖锐,玻璃析晶趋势增强.当SiO2含量越低且MgO/Al2O3越大时,越利于该系统析晶.     

TiO2-BaO-ZnO-ZrO2高折射率玻璃微珠析晶机理的研究

采用XRD、SEM、DTA等手段对TiO2-BaO-ZnO-ZrO2系统的高折射率玻璃微珠析晶机理进行了探讨和研究.发现该系统玻璃存在着极大的析晶倾向,玻璃的分相机理为不稳分相机理.在1000℃进行热处理时,析出的两种主晶相为Ba2TiSi2O8和BaTi5O11,析晶温度范围为727.92～1200℃.     

铌硼镧锌系统氧化物玻璃的研究

本文采用了X-射线分析、差热分析、偏光和扫描电子显微镜等方法,研究了Nb_2O_5-B_2O_3-La_2O_3-ZnO系统的玻璃生成、析晶和光学常数变化规律。实验结果表明:由于Nb原子以[NbO_4]或[NbO_6]进入了玻璃网络结构,显著地扩展了硼镧锌系统玻璃生成范围。其扩展边界,La_2O_3为30mol％,B_2O_3为15mol％;玻璃析出的主要晶相的化学组成为LaBO_3和La_3NbO_7。在扩展区内玻璃析晶多以硼斓化合物析出。在原三元系统的玻璃生成区内,玻璃结晶相产生是由于分相所致。而当Nb_2O_5:B_2O_3>1:5时,硼酸镧晶相开始向铌酸镧转溶;在本系统中,Nb_2O_5含量为1～13.5mol％时,玻璃光学常数将波动于751/530和877/320之间。其阶值变化规律在扩展区内与原三元系统是不同的。研制光性为751/530镧冕玻璃时,La_2O_3:B_2O_3≥1:3为宜。以一定比例组合使用Nb_2O_5和ZnO是控制玻璃结晶产生的有效方法。     

钙铝酸盐红外玻璃的微晶化

采用真空熔制方法制备出钙铝酸盐红外玻璃,通过热处理方法对玻璃进行微晶化获得钙铝酸盐微晶玻璃。研究了晶核剂ZrO_2对钙铝酸盐玻璃析晶机制的影响,以及不同微晶化条件下钙铝酸盐玻璃的析晶情况和红外透过性能。结果表明:晶核剂的引入改变了钙铝酸盐玻璃的析晶机制,未添加ZrO_2的铝酸钙玻璃的析晶主要为表面析晶,析出晶相主要是BaAl_2O_4、Ba_3Al_2O_6;添加ZrO_2后,玻璃向整体析晶转化,析出晶相以Ca_3Al_2O_6为主;在930~970℃范围内,通过控制处理温度和时间可以获得透明的含ZrO_2铝酸钙微晶玻璃,在3~5μm波段具有良好的红外透过性能,玻璃硬度达到8.04 GPa以上。     

Na2O-B2O3-SiO2-TiO2玻璃分相与析晶的研究

熔融分相法是制备负载型纳米TiO2光催化材料的新方法。该方法是以Na2O-B2O3-SiO2-TiO2系为研究对象,通过制备不同组成的样品,并进行X射线分析及显微分析,进一步研究了熔融分相法中玻璃分相与TiO2析晶的关系。结果表明:组成在玻璃分相区域的样品,有玻璃分相现象产生,TiO2晶体能够析出,而在未分相区域的组成,样品中没有产生玻璃分相,TiO2晶体不能析出;玻璃分相的结构影响了TiO2晶体的生长,相同热处理条件下,组成中硅含量越少,其玻璃分相程度越大,TiO2析晶越容易,TiO2的析晶尺寸越大。     

氟硅碱钙石微晶玻璃快速微晶化机理研究

以34.8SiO_2、15.0 CaF_2、13.6 CaO、9.4 Na_2O、1.4 K_2O、3.5 ZnO、4.7 TiO_2(重量百分比)组成玻璃为基础制备具有快速微晶化特性的R_2O-CaO-SiO_2-F系微晶玻璃。采用差热分析(DTA)技术、X射线衍射(XRD)技术、场发射扫描电镜(FESEM)研究了微晶玻璃分相的成因、分相对析晶的影响和作用规律、机理。XRD分析得出微晶玻璃中的晶相为硬硅钙石、氟化钙和氟硅碱钙石,证实低温放热峰为分相峰。分相峰温度为611℃,析晶峰温度为725℃。分相处理降低了析晶活化能,从而缩短了析晶的时间。扫描电镜观察到玻璃样品的分相微观形貌为花瓣状,析出的晶粒的形貌为堆叠在一起的小球颗粒,并连通在一起为"蠕虫"状。说明分相使结晶成分偏聚于某一相,有利于基础玻璃的快速析晶;析晶过程是在分相基础上,球形相的有序化和聚集生长。     

MO对B2O3-Al2O3-SiO2系统玻璃析晶性能的影响

研究了添加BaO、CaO、MgO对B2O3-Al2O3-SiO2系统玻璃析晶性能的影响。用DSC测试了玻璃的析晶温度，用XRD分析了玻璃析晶后的晶相组成，用SEM观察了析出晶粒的形貌特征。结果表明：BaO、CaO均可有效促进BAS玻璃的形成，而MgO易导致玻璃分相。MO-BAS玻璃的析晶温度在770～810℃之间。添加BaO时析出的主晶相为硼酸铝（Al18B4O33）和少量勃来石（Al16B6Si2O37），以针柱状晶为主。用CaO替代BaO，析出的主晶相不变，但析晶能力增加，以细小的粒状晶为主。添加MgO时析出的主晶相为偏硼酸铝（Al4B2O9）和勃来石，晶粒较粗大。     

稀土掺杂硼铝硅酸盐玻璃形成和析晶性能

首先考察了稀土氧化物和氧化钡共掺入Al2O3-B2O3-SiO2玻璃的形成区范围、稀土氧化物掺入量对玻璃形成区的影响,然后利用差热分析手段分析了不同组分稀土氧化物对玻璃热稳定性的影响,最后采用XRD和TEM/EDS对在玻璃放热峰初始温度Tx附近热处理的玻璃样品进行了分析. 结果表明,当稀土掺入量逐渐增加时,玻璃形成区范围先扩大后缩小. 在Tx热处理温度附近,玻璃的失透主要由分相造成,稀土离子大量富集在富硼铝相中,热处理温度越高,玻璃的分相越明显;当继续在900℃下进行处理后,XRD谱图中出现了明显的析晶峰,通过分析比较认为主要析晶产物可能为类NdAl2.07(B4O10)O0.6结构的SmAl2.07(B4O10)O0.6晶体.     

TiO2对CaO-MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃析晶的影响

本文运用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)研究了TiO2含量对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶过程和析晶动力学的影响.结果表明:随着TiO2含量的增加,玻璃转变温Ts和析晶峰温度Tp逐渐降低.当不加TiO2或者添加5wt％的TiO2时,玻璃发生表面析晶,析出的晶相为斜长石.当添加10wt％的TiO2时,玻璃样品在800℃热处理后发生剧烈分相,910℃晶化后出现整体析晶,晶相为普通辉石.随着TiO2含量的增加,析晶动力学常数k值增大.当添加10wt％的TiO2时,k值达到最大,为0.545,此时玻璃最容易析晶,相应的析晶活化能E和析晶指数n分别为643.329 kJ/mol和3.25.     

锌系硅酸盐系统相变的高分辨电镜研究

本文HREM系统研究了R2O－CaO-ZnO-Al2O3-SiO2系统典型试样析晶与分相。研究结果表明,在Al2O3和SiO2含量较低的系统中,高锌系统主要析出硅锌矿,而锌含量较低时,主要析出锌黄长石,K2O和Na2O对析晶相的种类无明显影响;高能电子束导致的二次分相以及随后的核化和微晶化仅在由一次分相形成的衬度较深的富Zn^2 、Ca^2 相中出现,而在衬度较亮的富Si^4、Al^3 区没有观察到类似现象;分相有利于系统析晶。一次分相主要是通过成分的偏析,使其中的一相线成趋近于析出晶相的组成,一方面为析晶提供了更有效的成分扩散源,另一方面是使熔体结构更接近于晶体的网络结构而促进系统的析晶。高能电子束引起的二次分相除了成分富积效应外,分相形成的大量微相界面提供了更为有效的成核位而促进系统的析晶。     

含氟CaO-Al_2O_3-SiO_2玻璃分相的研究

在含硫化物的CaO-Al_2O_3-SiO_2(CAS)微晶玻璃系统中,氟作为有效的辅助晶核剂已得到了证明。虽然人们对含氟CAS微晶玻璃的晶化过程进行了较为详细的研究,但其分相以及分相与析晶的关系仍存在着许多值得探讨的问题。搞清楚氟对CAS玻璃分相的影响,无疑对进一步认识分相机理或开发CAS微晶玻璃新产品,都有着不可低估的意义。本     

氟化铟玻璃若干性质研究

一、引言 自70年代中期Poulain等人发现氟锆酸盐玻璃后,在最近十几年中,相继出现了氟铪、氟钍和氟铝等为基础的氟化物玻璃形成系统。许多科学工作者为改善玻璃的析晶性能、化学稳定性和光学性能,在理论上和实用上做了大量的工作,对玻璃的形成、结构、性质及相互间的关系也进行了深入的研究,取得了一定的进展。与此同时,为了获得性能更为优良的玻璃,人们也在进一步探索新的形成系统。氟化铟玻璃系统是最新一代的氟化物玻璃。国