石英玻璃气孔成因与原料晶体特征的相关性

气孔是影响石英玻璃品质的主要结构缺陷,为了探究其成因与原料石英晶体特征的关系,选择5种产自于国内外不同地区的优质脉石英为研究对象,采用偏光显微镜、ICP及XRD等仪器及方法分析不同脉石英晶体性质、包裹体特征及石英砂纯度,比较各高温熔体表观特征、原料表面与玻璃体气孔内外硅氧元素分布状态。结果显示,原生包裹体少、晶格缺陷少、结晶度高,则熔体气孔少,石英玻璃透明度高;反之,熔体气孔多,石英玻璃透明度低。石英晶体内大量微细原生包裹体是石英玻璃气孔形成的主要因素;晶格缺陷与结晶度紧密相关并可遗传,石英砂纯度与熔体气孔形成无直接关系,但晶格杂质的存在会导致晶格缺陷。

K9光学元件的锥形约束射流抛光流场与加工实验研究

提出了锥形约束射流抛光的加工方法,将原本垂直的细小射流约束成几乎平行于工件表面的环形射流。使用Fluent软件对抛光流场进行数值分析,根据Preston方程建立了材料去除函数模型;并以K9玻璃为加工对象,利用自主设计的锥形约束射流抛光平台进行加工实验。结果表明,锥形约束射流抛光方法法向最大速度比切向最大速度小63.9%,从而减少射流在垂直于工件表面方向的冲击损伤;锥形约束射流抛光后,K9玻璃表面粗糙度在加工区域内呈“V”型分布,其算数平均粗糙度(Ra)值从95.40 nm降至14.52 nm,表面质量得到明显提高。锥形约束射流抛光主要依靠射流沿工件表面的剪切力,不仅有效减小了射流法向冲击力,对射流的约束还减小了射流束的发散;确定的表面去除函数表明该方法有望实现确定性抛光;另外,环形的射流出口提高了射流抛光的效率。

废岩棉处理方法的实验研究

近年来废岩棉的数量越来越多,已成为工业垃圾的处理难题,且目前还没有完善的处理方案,大多数废岩棉没有得到很好的处理,故通过实验研究来获取一种废岩棉的处理方法.观察废岩棉在不同温度下的状态,对燃烧后的废岩棉进行化学成分分析和矿物分析,再对废岩棉燃烧后的体积变化量进行计算.研究结果表明:燃烧后的废岩棉主要成分为CaO、SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、MgO和Fe_(2)O_(3),这五种主要成分对环境都是无毒无害的,不会对环境造成污染;燃烧后的废岩棉体积平均减少85.25%;通过观察不同温度下废岩棉燃烧产物的状态和XRD曲线,发现当温度为1100℃时,废岩棉燃烧得较充分,所以在1100℃下燃烧处理废岩棉很好地解决了废岩棉浪费土地资源、污染土地和环境的难题.

基于光纤传感的铁路牵引网故障自动识别技术

由于现有的铁路牵引网故障识别方法在识别过程中易受到周围环境影响,故障识别准确率较低,因此,提出基于分布式光纤传感的铁路牵引网故障自动识别方法。构建3种牵引网故障自动识别规则,通过自动识别规则,使用分布式光纤传感对故障特征进行提取;使用变量分析对故障损伤数据进行处理,筛选符合传输的故障损伤数据进行传输,计算故障损伤数据,运用网络拓扑结构对故障特征信息进行传输;通过融合层次的诊断,进行数据的融合,得到诊断结果,实现基于分布式光纤传感的铁路牵引网故障自动识别。

建筑玻璃光学及热工性能检测方法分析

本文立足于建筑玻璃光学及热工性能参数的理论基础,阐述了检测的方法和技术,包括可见光透射比、太阳光直接透射比以及传热系数等参数的检测,并结合实际案例对检测方法的具体应用展开了探讨,希望通过本文的探究,能够为相关工作的开展起到参考作用。

两种方法制备微晶玻璃的介电与储能特性的影响

作为一种有潜质的电介质材料,微晶玻璃材料得以广泛研究。目前开展的相关研究都聚焦于材料体系与结构的优化,而有关制备工艺对性能的影响鲜有报导。本研究在之前工作基础上,系统性的研究了熔融法与烧结法两种不同的制备工艺对磷酸盐体系微晶玻璃的结构、介电与储能特性的影响。结果表明,采用熔融法所制备的微晶玻璃具有更有序的显微结构,同时获得了更高的介电常数和更低的介电损耗,兼具最佳的能量释放特性与能量效率的特性。

白云鄂博矿选冶固废烧结法制备微晶玻璃研究

为了更好地综合利用白云鄂博矿选冶固废,本文以白云鄂博萤石尾矿和包钢高炉渣为主要原料,采用一步烧结法研究了不同原料配比对制备微晶玻璃的影响。采用DSC、XRD、SEM、万能试验机、多道γ能谱仪进行表征分析,研究了不同原料配比对制备微晶玻璃的影响。结果表明:不同原料配比时,微晶玻璃主晶相为斜辉石、透辉石、鳞石英;随着萤石尾矿和高炉渣质量配比的增加,微晶玻璃颜色逐渐加深,且抗折强度先升高后降低,再升高再降低;当萤石尾矿和高炉渣质量配比为5∶5时,微晶玻璃抗折强度最高,达到76.85 MPa,主晶相为斜辉石和透辉石,晶粒大小均匀,排列规则;当萤石尾矿与高炉渣质量配比为2∶8时,微晶玻璃产品符合B类装饰装修材料标准,当萤石尾矿与高炉渣质量配比为3∶7、5∶5、6∶4时,微晶玻璃产品符合C类装饰装修材料标准。

Ce^(3+)-Tb^(3+)共掺杂黄磷炉渣微晶玻璃的发光与能量传递

以黄磷炉渣为原料,采用高温熔融法制备Ce^(3+)-Tb^(3+)共掺杂黄磷炉渣发光微晶玻璃,通过差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、稳态/瞬态荧光(FLS)、CIE色度等探究不同的Tb^(3+)掺杂量对微晶玻璃析出晶相、发光性能和样品色度的影响。结果表明,Ce^(3+)和Tb^(3+)的引入,微晶玻璃主晶相为硅灰石,在310 nm波长激发下,随着Tb^(3+)掺杂量增加,位于380 nm处Ce^(3+)的特征发射峰减小,543 nm处Tb^(3+)的特征发射峰增强,证实Ce^(3+)和Tb^(3+)之间存在能量传递,能量传递效率达到24.55%。此外,通过调整Tb^(3+)掺杂量,微晶玻璃发光颜色可由蓝光调至绿光,从而实现发光颜色的可控化。

可持续发展视角下玻璃材料在建筑中的应用与更新

当前,建筑新型玻璃类型层出不穷,为更好加强玻璃材料在新型建筑中的应用,需要对玻璃的发展史及特性进行更具体的了解与分析。本文以分析玻璃的基础特性为基础,思考玻璃与建筑的关系,系统研究新型玻璃材料的优秀特性与发展前景,通过对玻璃材料更新的研究对玻璃在现代建筑中的应用与发展进行梳理,对新型玻璃的发展趋势做出较为全面的总结。

光吸收玻璃对耐辐照光纤面板性能的影响

耐辐照光纤面板可广泛应用于工业X射线探测和医疗非晶硅平板探测器等领域,目前正在开发的光纤面板在430~900 nm难以精准调控光吸收玻璃的透过率,除此之外还存在抗析晶性能差的问题。本文重点研究了玻璃着色组分对光吸收玻璃透过率与抗析晶性能的影响,研制出对紫外-可见-近红外波长吸收效果极佳、抗析晶性能良好的光吸收玻璃。结果表明,调整光吸收玻璃引入量后,制备的耐辐照光纤面板透过率均能达到74%以上;光吸收玻璃引入量为2.0%(质量分数)和2.4%的面板在空间频率为10 lp/mm时,调制传递函数(MTF)响应仍然很明显,可满足耐辐照光纤面板对透过率、MTF的要求。本工作解决了目前国内耐辐照光纤面板在医疗、工业探伤及空间探测领域中存在的分辨率不足、对比度低、成像质量差等难题,实现了高分辨率、高对比度、高质量耐辐照光纤面板的国产化替代。

Sr与Ti的摩尔比对SrO-B_(2)O_(3)-SiO_(2)-TiO_(2)系统玻璃结构和结晶动力学的影响

制备了一系列SrO-B_(2)O_(3)-SiO_(2)-TiO_(2)(ST)系统玻璃,采用FT-IR、DTA、XRD和SEM研究了Sr与Ti的摩尔比对ST系统玻璃的结构、结晶行为和晶相演变的影响。结果表明,在ST系统玻璃中Ti以[TiO_(4)]、[TiO_(5)]和[TiO_(6)]三种配位体存在于玻璃网络中。玻璃网络骨架主要由[SiO_(4)]和[TiO_(4)]组成。基于JMA方程计算的局部Avrami指数表明,在初始阶段成核速率不断增加,而中后期成核速率基本保持不变。XRD分析结果表明,第一个结晶峰的产生归因于Sr_(2)TiSi_(2)O_(8)相结晶;第二个结晶峰表现出复杂晶相(Sr_(2)TiSi_(2)O_(8)、SrTiO_(3)和Sr_(3)Ti_(2)O_(7))。提高Sr与Ti的摩尔比有利于SrTiO_(3)晶体的形成,当Sr与Ti的摩尔比为1.10时获得SrTiO_(3)主晶相微晶玻璃。

SnO对ZnO-Sb_(2)O_(3)-P_(2)O_(5)玻璃结构与性能影响

以40P_(2)O_(5)-32.5Sb_(2)O_(3)-27.5ZnO三元系统玻璃为研究基质,SnO从摩尔分数1%开始,每次以1%递增取代ZnO制备ZnO-SnO-Sb_(2)O_(3)-P_(2)O玻璃。利用FT-IR、DTA、膨胀仪对玻璃的结构与性能进行表征,研究添加SnO对玻璃形成、结构和玻璃热膨胀系数、转变温度等性能的影响。结果表明,过量的SnO会导致玻璃失透,玻璃中SnO的摩尔分数最多为3%。引入适量的SnO能生成O—Sn—O键进入玻璃网络结构,能够提高玻璃的耐水性;玻璃的转变温度与膨胀系数随着SnO的增加而上升。

高熵材料新领域:高熵氧化物玻璃

氧化物玻璃在我们的日常生活、工业生产和国防军事等诸多领域扮演着至关重要的角色。传统氧化物玻璃的成分通常以1种或2种组元为主,用于构建三维无规则网络结构,其它组元含量相对较少,导致氧化物玻璃的设计和性能调控空间有限。近年来,以多主元为成分特征的高熵材料的快速发展为玻璃的研究与开发提供了全新的思路。2021年,具有优异力学、光学等综合性能的高熵氧化物玻璃首次被报道,迅速引起了学术和产业界的广泛关注,成为高熵材料和玻璃材料研究的崭新领域。本文以成分设计、制备及性能为主线,介绍目前高熵氧化物玻璃的研究现状及未来展望。

Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)系微晶玻璃的研究进展

Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(LAS)系微晶玻璃由于具有热膨胀系数低、透明度高、力学性能优良等特点,被广泛应用于国防、建筑、化工、生物医药等多个领域,近年来受到研究者的广泛关注。本文综述了LAS系微晶玻璃的研究现状,介绍了LAS晶相体系及相关玻璃产品,对比分析了LAS系微晶玻璃各制备工艺的特点,并讨论了LAS系微晶玻璃晶核剂的种类及成核机理,最后总结了LAS系微晶玻璃性能、应用以及相应表征技术和测试手段,并指出了LAS系微晶玻璃存在的问题及未来的发展方向。

光伏玻璃透光率评价与测量系统维护

透光率是光伏玻璃产品的关键质量指标,分析当前光伏玻璃透光率的测试标准和测试方法,列举透光率测试过程中遇到的问题,对照测量系统评定标准和方法,从量值传递溯源和设备管理维护2个方面,对透光率测量系统进行校准和检定。从光伏玻璃生产企业内部和外部光伏行业组件生产企业间这2个角度,简述光伏玻璃透光率测量系统的管理和维护,列举测量评价的方法和理论,系统性地梳理透光率测量系统的管理方法。分析当前测量系统存在的不足,提出解决方案,对企业快速检测和评价光伏玻璃透光率具有一定的参考价值。

基于氧化石墨烯/SiO_(2)的LAS玻璃薄膜涂层的制备及耐腐蚀性能研究

本文在研究不同质量氧化石墨烯(GO)在水和乙醇中的分散性,以及GO粉末和GO水分散液与正硅酸乙酯(TEOS)水解液的复合分散作用的基础上,以TEOS和GO为原料,采用溶胶-凝胶法制备了GO/TEOS溶液,并使用旋涂法在锂铝硅(LAS)玻璃表面镀膜,分析了GO/二氧化硅(SiO_(2))膜层的表面形貌和断面形貌、断面元素分布,研究了GO/SiO_(2)膜层对LAS玻璃耐腐蚀性能的影响。结果表明,当GO质量为0.05 g、去离子水为15 mL时,GO在水中具有良好的分散性,加入TEOS水解液后可形成均匀镀膜液。将旋涂法表面镀膜后的LAS玻璃在氮气气氛和600℃热处理2 h后获得致密GO/SiO_(2)薄膜,碳元素分析表明,GO在膜层中均匀分布。对比分析无镀膜、SiO_(2)薄膜以及GO/SiO_(2)复合薄膜对LAS玻璃在盐酸(HCl, 1 mol/L)溶液、氢氧化钠(NaOH,质量分数5%)溶液中的腐蚀性的影响,证明GO/SiO_(2)复合薄膜可以提高LAS玻璃的耐酸腐蚀性能。

空心玻璃微珠抗等静压强度测试台的设计

根据空心玻璃微珠抗等静压强度(气压法)的测定方法,设计了一个测试台。该测试台采用电气比例阀和气控调压阀组合的方式,提升测试台的控制精度;采用可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)控制的方式进行自动化控制;基于LabVIEW环境进行测试软件开发。经过测试验证了设计的测试台性能稳定,可靠性高。

聚氨酯上浆剂与玻璃纤维界面结合分子动力学研究

上浆剂可以有效提高玻璃纤维的织造效率。文章选择阴离子水性聚氨酯作为上浆剂对玻璃纤维进行上浆,采用分子动力学模拟方法,从分子尺度解析聚氨酯/玻璃纤维界面作用机制。研究了三种常见硅烷偶联剂对聚氨酯/玻璃纤维界面的影响,并通过玻璃纤维力学性能实验进行了验证。模拟研究结果表明:界面中硅烷偶联剂能够提升聚氨酯上浆剂在玻璃纤维表面的界面结合能力,其中AWPU/KH570/GF模型的平均界面结合能最大(-191.488 kcal/mol),说明在KH570作用下,聚氨酯分子更容易与玻璃纤维表面形成优良的结合界面。实验结果表明:相较于其他两种硅烷偶联剂,KH570对提高聚氨酯上浆剂和玻璃纤维的界面结合性最佳,实验结果与模拟结论相符;通过单因素实验发现当AWPU质量分数为20%、KH570质量分数为4%时,玻璃纤维浆纱断裂强力和耐磨性能分别升高了5.6%和14.7%,并且集束性能最好。界面中硅烷偶联剂KH570显著增加了聚氨酯上浆剂/玻璃纤维的结合性能。

温度对高硅氧基体玻璃纤维性能的影响及其机理探索

针对经石蜡型浸润剂涂覆后的高硅氧基体玻璃纤维原丝,在高温环境下性能、生产利用率下降的问题,深入研究了温度对其性能的影响规律,并对机理进行了讨论。采用红外、热重、扫描电镜等分析手段,对不同形态的高硅氧基体玻璃纤维原丝在不同温度、不同存放时间下的性能进行了表征。结果表明,随着温度的升高,浸取液碱性增强,机械性能下降,同时纤维丝表面晶体析出越多,且存在碳酸根。因此,可以得出,温度影响高硅氧基体玻璃纤维性能的根本原因,可能在于高温促进了纤维中Na^(+)运动,加快了其与纤维表面水分子中H+的离子交换,从而加速了纤维结构的破坏,导致性能下降。

扁平玻璃纤维增强有机磷阻燃改性PA66复合材料的性能研究

对比研究了扁平玻璃纤维和圆截面玻璃纤维在有机磷阻燃剂改性PA66体系中加工性能、力学性能和阻燃性能的差异。结果表明:采取扁平玻璃纤维增强有机磷阻燃改性PA66复合材料相较圆截面玻璃纤维具备同等水平的拉伸强度和弯曲强度,缺口冲击强度则优于圆截面玻璃纤维,且复合材料的加工流动性更好,在相同阻燃剂添加量下的扁平玻璃纤维增强复合材料阻燃性能提升均具有显著优势。