含Ag2O的CaO-SiO2析晶动力学的研究

用溶胶凝胶法制备了CaO-SiO2(含Ag2O)系玻璃,采用差热分析方法研究了玻璃析晶动力学.结果表明该方法制备工艺简单,Ag2O作玻璃组分,使玻璃产生不同性质;作晶核剂使析晶过程明显,经分析样品为表面析晶,析晶活化能为342.86 kJ·mol-1.     

CaO—Fe2O3—SiO2系玻璃析晶动力学研究

用溶胶凝胶法制备了CaO—Fe2O3—SiO2系玻璃，采用差热分析方法研究了玻璃析晶动力学。结果表明：该方法制备工艺简单，Fe2O3本身作为晶核剂，析晶过程明显，样品为整体析晶，析晶活化能为438．023kJ／mol。     

用熔制法制备含着色剂Li2O-Al2O3-SiO2玻璃的核化及晶化

用熔制法制备含混合着色剂(Fe2O3 Co2O3 Ni2O3)的Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)玻璃,利用可见-紫外光谱、差热分析、X射线衍射及扫描电镜等方法分析了着色剂成分对LAS玻璃着色、核化及晶化过程的影响规律.结果表明:混合着色离子在可见光范围重叠吸收导致LAS玻璃显黑色;着色剂的加入使LAS玻璃析晶峰温度增加50～100 ℃,且高Co含量玻璃的析晶峰温度要高于高Ni含量的玻璃,但着色剂基本不影响LAS玻璃的核化以及晶相组成;含着色剂LAS玻璃适宜的核化温度为610 ℃,晶化温度为900～930 ℃.     

Na2O-CaO-SiO2-MgO-Al2O3-ZnO微晶玻璃制备及晶化行为的研究

本文设计了Na2O-CaO-SiO2-MgO-Al2O3-ZnO体系,采用熔融法制备了以磷渣为主要原料的微晶玻璃,磷渣在微晶玻璃中的使用率达到67～75%,并利用XRD,SEM等确定了玻璃的最佳热处理制度,研究了Na2O对微晶玻璃析晶及特征的影响.结果发现经过 750 ℃核化4 h,850 ℃晶化2 h,得到主晶相为硅灰石(CaSiO3)和菱硅钙钠石(Na2Ca2Si3O9)的微晶玻璃.玻璃中表面析晶和整体析晶同时存在,其中Na2O可促进整体析晶和菱硅钙钠石的析出.     

Fe2O3,ZrO2及F对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶行为的影响

研究了形核剂对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶的影响,将形核剂掺量(质量分数)分别为1.0?2O3,2.0%ZrO2和4.0%F添加到基础玻璃中.用扫描电子显微镜和X射线衍射技术分析了微晶玻璃析晶和显微特征.不添加任何形核剂的样品以及分别添加1.0?2O3和1.0?2O3 2.0%ZrO2形核剂的样品以表面析晶为主,在1 053 ℃保温1.0 h后,析出晶体以硅灰石(CaO·SiO2)为主,同时还有少量钙长石(CaO·Al2O3·2SiO2)和透辉石(CaO·MgO·2SiO2)析出.Fe2O3的加入促进了玻璃的析晶和生长,而ZrO2的作用正好相反,抑制了玻璃的析晶.对于添加1.0?2O3 2.0%ZrO2 4.0%F形核剂的样品,在1 040 ℃保温1.0h后,其析出晶体以整体析晶为主,块状晶体均匀析出,析出主晶相为钙长石.     

Fe2＋、Fe3＋对CASM系微晶玻璃析晶性能的影响

为了能够利用冶金行业中的大量含铁固体废弃物制备高附加值的微晶玻璃，采用差热分析法（DTA）研究了Fe2＋、Fe3＋对CASM系微晶玻璃析晶性能影响。研究结果显示，Fe2＋可以降低微晶玻璃的热处理温度，但是少量的Fe2＋则会使热处理温度升高。同时计算了不同含量的Fe2＋和Fe3＋玻璃料的析晶动力学参数K（Tp）。分析结果表明，Fe2＋对该配方下的微晶玻璃的析晶能力影响较小，当其含量为0～7．5％时Fe3＋对析晶能力影响也较小；当Fe3＋含量高于7．5％时其能够显著提高玻璃的析晶能力，但对于采用烧结法制备微晶玻璃工艺，析晶能力太强不利于微晶玻璃的烧结。因此固体废弃物中的铁含量较高时，其以Fe2＋的形式存在时较为有利。综合微晶玻璃的力学性能，在该配方体系中Fe2＋和Fe3＋含量应分别不高于4．5％和3．0％。     

Fe2+、Fe3+对CASM系微晶玻璃析晶性能的影响

为了能够利用冶金行业中的大量含铁固体废弃物制备高附加值的微晶玻璃,采用差热分析法(DTA)研究了Fe2+、Fe3+对CASM系微晶玻璃析晶性能影响。研究结果显示,Fe2+可以降低微晶玻璃的热处理温度,但是少量的Fe3+则会使热处理温度升高。同时计算了不同含量的Fe3+和Fe2+玻璃料的析晶动力学参数K(Tp)。分析结果表明,Fe2+对该配方下的微晶玻璃的析晶能力影响较小,当其含量为0～7.5%时Fe3+对析晶能力影响也较小;当Fe3+含量高于7.5%时其能够显著提高玻璃的析晶能力,但对于采用烧结法制备微晶玻璃工艺,析晶能力太强不利于微晶玻璃的烧结。因此固体废弃物中的铁含量较高时,其以Fe2+的形式存在时较为有利。综合微晶玻璃的力学性能,在该配方体系中Fe2+和Fe3+含量应分别不高于4.5%和3.0%。     

Y2O3掺杂对Al2O3-SiO2-P2O5系统玻璃结构和析晶性能的影响

采用高温熔融冷淬法制备了Al2O3-SiO2-P2O5（ASP）系统玻璃,用原位晶化法获得了磷酸盐微晶玻璃;用IR、DSC、XRD、SEM等测试方法表征了玻璃结构及析晶性能,讨论了稀土Y2O3掺杂对ASP玻璃结构和析晶性能的影响。结果表明：Y2O3处于ASP的玻璃结构空隙中,起网络修饰体的作用,并未改变玻璃的基本结构,但Y^3＋离子会加强玻璃中P-O^-键的伸缩振动。当Y2O3的掺杂量少于1．5wt％时,随着Y2O3含量的增加,玻璃的稳定性增强,析晶活化能升高;引入量为1．5wt％时,玻璃的稳定性最好,析晶活化能最大,玻璃不易析晶;掺杂量多于1．5wt％时,稳定性开始下降,析晶活化能降低。少量Y2O3掺杂并未改变玻璃析出的晶相种类,析出的主晶相仍为AlPO4,次晶相为Mg3（CO4）2,但玻璃中加入适量的Y2O3会减少次晶相Mg3（PO4）2的析出量。     

Na2O-CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的析晶动力学研究

Na2O-CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃是一种新型建筑材料,该材料不仅具有一定的力学性能,还具有良好的装饰效果.本文采用差热分析 (DTA)方法对 Na2O-CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的析晶动力学参数进行了测定,研究了该系统微晶玻璃析晶动力学.其结果表明:随着CaO含量的增加,该系统微晶玻璃的析晶活化能E和动力学析晶参数k(Tp)总体上是上升的.晶化指数n均小于3,表明该系统微晶玻璃以表面析晶的方式析晶.     

Cr2 O3、TiO2对高炉渣制备微晶玻璃晶化方式的影响

以包钢高炉渣为主要原料,采用熔融法制备CaO-SiO2-MgO-Al2O3系微晶玻璃,主要通过差热分析方法,并借助于Augis-Bennett方程和Ozawa方程研究了分别添加2%Cr2O3和8%TiO2作晶核剂时基础玻璃的晶化方式.研究结果表明:添加2%Cr2O3作晶核剂时,晶体生长指数均可实现大于3,晶化方式为整体晶化;而添加8%TiO2作晶核剂时,晶体生长指数均不可能大于3,晶化方式为表面晶化.因此,Cr2O3是高炉渣制备透辉石类微晶玻璃适宜的晶核剂成分,可单独用作晶核剂,而TiO2无法使基础玻璃整体晶化,不能单独用作晶核剂.研究结果为利用高炉渣成功研制开发透辉石类微晶玻璃在晶核剂种类选择确定方面提供了理论指导.     

含CaF2纳米晶的透明玻璃陶瓷的制备工艺分析

采用熔融冷却法制备了组分为55SiO2-20Al2O3-5CaO-20CaF2及45SiO2-20Al2O3-10CaO-25CaF2两组玻璃,并通过热分析测定了玻璃的转变温度、核化温度和晶化温度。采取等温热处理工艺在不同温度下对两组玻璃进行3h晶化热处理并对热处理后的试样进行物相结构、透光率和微观形貌的表征。结果表明,将玻璃进行等温晶化热处理能制备含CaF2纳米晶的透明玻璃陶瓷;增加组分中CaF2及CaO的含量能提高体系的玻璃转变温度及成核温度;提高热处理温度使析晶程度增大,透光率下降;CaF2和CaO在玻璃中可引起成分偏聚而产生分相,提高玻璃的析晶程度。     

Yb3+掺杂YAG微晶玻璃的制备与晶化性能研究

通过对CaO-Al2O3-SiO2三元相图相关点的探讨,确定Yb3+掺杂的29.5SiO2-30.5CaO-24 Al2O3-12Y2O3-4 Yb2O3-(0～3)ZrO2玻璃系统,采取高温熔融获得母体玻璃。用DTA和梯温法测定母体玻璃的析晶行为并确定热处理制度。采取XRD,TEM分析热处理后的样品。结果表明,选择的玻璃成分均可得到Yb3+掺杂YAG透明微晶玻璃,含3 mol%ZrO2更有利于得到晶体颗粒的形貌和大小基本一致、分散均匀、尺寸约33 nm的Yb3+掺杂YAG透明微晶玻璃。     

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.     

生物玻璃的烧结与析晶

利用玻璃的烧结收缩,结合差热分析和X射线衍射分析,研究了CaO-SjO_2-P_2O_5系统生物玻璃的烧结和析晶动力学。确定它的烧结机制主要是粘性流动烧结。A玻璃和Ⅰ-2玻璃的烧结活化能分别为540kJ/mol和476kJ/mol。析晶相是磷灰石和硅灰石。A玻璃和Ⅰ-2玻璃的析晶表观活化能分别约为480kJ/mol和390kJ/mol。通过分析烧结温度、Na_2O含量对烧结和析晶的影响,选择了合适的烧结条件,控制烧结和析晶程度,获得了既有足够的自身强度,又有一定的结合强度的多孔玻璃陶瓷。     

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。     

以Fe2O3作晶核剂的尾矿玻璃陶瓷晶化研究

运用差热分析（ＤＴＡ）、扫描电镜（ＳＥＭ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、能谱分析（ＥＤＡＸ）等测试手段,研究了以 Ｆｅ２Ｏ３作晶核剂时ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系统尾矿玻璃陶瓷析晶特征。结果表明,Ｆｅ２Ｏ３降低了玻璃整体析晶温度,并在热处理时诱导玻璃分组,从而促进成核和晶相生长。合理控制热处理条件可获得性能良好的尾矿玻璃陶瓷材料。     

掺Bi的MgO-CaO-Al_2O_3-SiO_2玻璃的吸收和近红外发光特性

研究了4种不同Bi_2O_3掺杂量(0.5%,1%,2%和3%,摩尔分数)的23MgO-11CaO-15Al_2O_3-51SiO_2(摩尔比)玻璃的发光特性。测量了吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命。通过电子顺磁共振图谱观察了玻璃受γ辐射前后结构的变化,探讨了玻璃颜色变化和近红外发光的机理。结果表明:在500nm激发下,随着Bi_2O_3掺杂量从1%到3%的逐渐增加,发光波长发生红移,荧光半高宽从312nm增加到352 nm;最优的Bi_2O_3掺杂量为1%,玻璃的受激发射截面和荧光寿命的乘积为3.10×10~(-24)cm~2·s;γ辐射后发光强度的增加和玻璃颜色加深的现象说明Bi掺杂玻璃的近红外发光中心可能是低价态的Bi离子或者Bi团簇。     

基于热重差热分析研究玻璃熔制过程中碳酸钡的分解规律

纯碳酸钡的分解比一般的碳酸盐要复杂而且分解温度更高,尤其在含碳酸钡的硼硅酸盐玻璃熔制过程中碳酸钡的分解更为复杂,其直接影响到所熔制玻璃的质量和熔制工艺的优化.以中温固体氧化物燃料电池(简称IT-SOFC,Solid Oxide of Fuel Cell)封接玻璃BaO-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2体系的某配方为对象进行研究,以探明含碳酸钡的硼硅酸盐玻璃熔制过程中碳酸钡的分解规律.本文设计了三种粉料,即原配方粉体记为A粉料,在原配方改动为只留下BaCO3、SiO2、Al2O3三种原料的配方记为B样,最后一种粉料为分析纯BaCO3.利用差热热重分析(DTA/TG)对这三种粉料进行分析测试与比对,同时利用X射线衍射技术(XRD)对A粉料所制备的玻璃粉体进行分析.实验结果表明:分析纯碳酸钡发生两步晶型转变后,在1010 ℃才开始分解.而含碳酸钡的硼硅酸盐玻璃熔制过程中一部分碳酸钡在相对低温条件下首先是与SiO2与Al2O3两种原料反应而分解,另一部分碳酸钡随着温度不断升高而自身分解.最终,A玻璃在1176.5 ℃时产生BaAl2Si2O8(钡长石)晶相.     

溶胶-凝胶法制备的钛酸钡铁电微晶玻璃的显微结构与介电特性

通过对钛酸钡铁电微晶玻璃的体系选择和成分设计，利用溶胶-凝胶法合成了具有纯钛酸钡结晶相的微晶玻璃。研究了合成过程中凝胶结构变化和析晶行为。结果表明：纯钛酸钡铁电晶体可以在BaO-TiO2-Al2O3-SiO2凝胶中通过调整热处理条件而控制析晶，钛酸钡晶体的析晶活化能为657 kJ／mol。通过控制玻璃体中钛酸钡晶粒的尺寸，利用Raman光谱研究了其铁电本征尺寸效应。结果表明：钛酸钡晶体在玻璃体中的铁电临界尺寸为19nm。     

0.20R2O-0.25CaO-0.55ZnO-Al2O3-SiO2系统的分相与析晶

本文通过大量的配方实验,利用ＯＭ、ＴＥＭ和ＸＲＤ分析,系统研究了０．２０Ｒ２Ｏ－０．２５ＣａＯ－０．５５ＺｎＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系统的分相与析晶。研究结果表明,在Ａｌ２Ｏ３含量高于０．３０摩尔的区域可以获得乳浊程度和光泽度各异的析晶乳浊釉,在低铝区可获得分相乳浊釉,且乳浊程度随Ａｌ２Ｏ３含量的降低、ＳｉＯ２含量的提高而提高。用Ｎａ２Ｏ取代Ｋ２Ｏ,有利于瓷釉的析晶而不利于瓷釉的分相,分相区具有铝