SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Bi_(2)O_(3)-CuO系统玻璃非等温析晶动力学

采用高温熔体冷却法制备了Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-SiO_(2)-CuO(SBBC)系统玻璃,利用X射线衍射仪,差示扫描量热仪,扫描电镜等,并借助Kissinger方程和Augis-Bennett方程研究SBBC系统玻璃的非等温析晶动力学和析晶热力学。结果表明:在热处理过程中玻璃产生了两种晶相:CuO和Bi_(12)SiO_(20);对应的活化能E_(P1)=50.1 kJ/mol,E_(P2)=116.4 kJ/mol;两种晶体的平均析晶指数p_(1)=3.7,p_(2)=3.2,表明所产生晶体均为体积成核,二维空间生长;其中当温度达到773.15 K时CuO晶体的析出可以自发进行,当温度达到793.15 K时Bi_(12)SiO_(20)晶体的析出可以自发进行。

La_(2)O_(3)掺杂SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Nb_(2)O_(5)复相微晶玻璃相界及储能性能研究

采用可控析晶法制备了La_(2)O_(3)掺杂的SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Nb_(2)O_(5)(SBN)复相微晶玻璃,利用DSC、Raman、XRD、SEM、铁电和介电性能测试等分析表征了La_(2)O_(3)掺杂对SBN复相微晶玻璃结构与储能性能的影响。结果表明:La_(2)O_(3)掺杂能够有效提高复相微晶玻璃的热稳定性,随着La_(2)O_(3)含量增加,系统析晶势垒增大,热膨胀系数先降低后升高,价键振动加剧,介电常数先增大后减小,介电损耗先减小后增大;掺杂1.00%(摩尔分数)La_(2)O_(3)时,复相微晶玻璃在40 kV/cm电场下的储能密度和储能效率最大,分别为0.031 J·cm^(-3)和77.6%;储能性能主要通过介电常数和击穿场强的协同作用来评价,La_(2)O_(3)能通过提高结构热稳定性和降低介电损耗来提高介电常数,当其引入体系后处于玻璃网络的空隙中,可有效增强材料耐击穿性能;复相微晶玻璃结构可以增加结构无序度,从而降低弛豫损耗,有效提高材料的储能性能。

WO_(3)对零膨胀锂铝硅封接玻璃流动性的影响与作用机理

密封连接石英玻璃被广泛应用于航空航天、半导体加工以及微机电系统真空连接等领域。改进的低膨胀Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(LAS)系微晶玻璃可以用于封接石英玻璃,但存在流动性不佳的难题。本文通过掺入WO_(3)对LAS系微晶玻璃进行改性,利用线膨胀系数分析仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪、高温烧结影像仪、扫描电镜,研究了掺入WO_(3)后LAS玻璃封接石英玻璃的机理。结果表明:WO_(3)对LAS玻璃的析晶产生先增强后削弱的影响;WO_(3)掺量越大,热膨胀系数越大,当掺量达到5.0%(质量分数)时,热膨胀系数提升至5.69×10^(-7)℃^(-1);流动性与润湿性随着掺量增加而提升,铺展面积随掺量增加而增大,润湿角随掺量增加而减小,有效改善了LAS玻璃本身流动性不足的问题;LAS玻璃与石英玻璃之间主要是通过化学元素迁移实现封接。

酸洗增亮玻璃微球及浸出动力学分析

以玻璃微球为原料,C_(2)H_(2)O_(4)为浸出剂,通过C_(2)H_(2)O_(4)清洗制备高亮度高折射玻璃微球,研究了调整C_(2)H_(2)O_(4)浓度、液固质量比、酸洗温度和酸洗时间对玻璃微球表面形貌及亮度效果的影响,推导了C_(2)H_(2)O_(4)。清洗玻璃微球表面杂质的动力学模型。结果表明:C_(2)H_(2)O_(4)浓度、酸洗温度、酸洗时间和液固质量比均对除铁率有明显影响,C_(2)H_(2)O_(4)清洗玻璃微球表面杂质符合扩散控制模型,Ea=11.22kJ/mol;采用0.5g/L的C_(2)H_(2)O_(4)%在80℃下清洗玻璃微球表面9h后,Fe元素杂质含量由125.13mg/kg减少到52.05mg/kg,除铁率为58.41%,除杂率为2.51%,玻璃微球的亮度达到34cd×1×^(-1)m^(-2),有效提高了玻璃微球的亮度,达到了5G交通道路用玻璃微球的使用要求。