ZnO-B2O3-SiO2玻璃红外光谱的研究

通过红外光谱,对不同组成的ZnO-B2O3-SiO2体系玻璃的网络结构进行了研究,分析了ZnO-B2O3-SiO2玻璃体系的组成改变所引发的基团结构变化。结果发现:ZnO大于30%时,Zn进入B-O-Si网络形成Zn-O-B或Zn-O-Si键;ZnO含量大于40%时,形成[ZnO4]四面体;同时,ZnO含量的增加还会促使[BO3]向[BO4]的转变,以致形成高硼基团;SiO2/B2O3比增加同样会导致Zn-O-B或Zn-O-Si键以及[ZnO4]单元的数量增加,同时也会使得[BO3]向[BO4]的转变,并趋于形成高硼基团。

Mn2+掺杂的ZnO-B2O3-SiO2光存储玻璃的热释光研究

采用高温熔融法制备了Mn2＋掺杂的ZnO-B2O3-SiO2（ZBSM）体系的光存储玻璃,并通过热释光谱研究了ZBSM玻璃的存储性能以及陷阱能级的分布情况,结果显示：材料内部至少存在中心能级的深度分别约为0.80eV和1.02eV的两种陷阱,而激活离子Mn2＋和基质组成ZnO-B2O3-SiO2的变化均会造成材料光存储性能及陷阱分布的改变。

Sm^(3+)∶ZnO-B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2系透明玻璃陶瓷的制备和表征

采用熔融和晶化技术合成出含ZnAl2O4微晶的Sm3+∶ZnO-B2O3-Al2O3-SiO2(ZBAS)玻璃陶瓷材料,并通过DSC、XRD、SEM和UV-Vis-Nir分光光度计和傅里叶变换荧光光谱仪等对样品进行了表征。结果表明,玻璃陶瓷主晶相为ZnAl2O4,晶相粒径为30nm;可见光透过率为最高可达70%,近红外透过率为70%～85%。该玻璃陶瓷能够受激发射出红光,且发光强度高于同组分的玻璃。

SrO-ZnO-B_2O_3-SiO_2-M_2O_3(M=Y,La,Gd)玻璃的制备和发光

采用传统熔体冷却技术制得了新型SrO-ZnO-B2O3-SiO2-M2O3(M=Y,La,Gd)发光玻璃。对玻璃密度、紫外-可见光区的透过性能以及荧光发射进行了检测。结果表明:SrO-ZnO-B2O3-SiO2(SZBS)玻璃在可见光区具有高透过性能,稀土氧化物的引入增强了玻璃在可见光区的透过率。SZBS玻璃的激发主峰位于221nm附近,发射光谱则是峰值位于410、475和502nm附近的宽带,且蓝绿光强于紫外光发射,紫外光和蓝绿光发射分别归属于ZnO激子复合发光、Zn间隙原子的复合发光以及电子和深俘获的空穴复合发光。在SZBS玻璃组成中引入稀土氧化物造成激发峰红移并能增强玻璃的蓝绿光发射。

溶胶-凝胶法制备Li_2O-ZnO-B_2O_3-SiO_2系低温玻璃料

以有机锌盐、有机锂盐、正硅酸乙酯、硼酸为原料,乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法成功制备出Li_2O-ZnO-B_2O_3-SiO_2系微晶玻璃料,通过TG-DTA、FTIR、XRD等材料测试方法对Li_2O-ZnO-B_2O_3-SiO_2系玻璃料进行分析。结果表明:最佳pH值是4.5,反应温度是40℃,最佳配比Li_2O∶ZnO∶B2O_3∶SiO_2=15∶15∶10∶60;干凝胶开始析出晶体的温度为480℃;当热处理温度为660℃时,能够生成稳定的SiO_2晶体,样品晶粒粒径为55.1nm。

Nd^(3+):ZnO-B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2系透明玻璃陶瓷的制备及表征

制备了Nd3+∶ZnO-B2O3-Al2O3-SiO2系透明玻璃陶瓷。运用差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、NV-Vis-Nir(紫外可见近红外分光光度计)、傅里叶变换荧光光谱等测试方法,研究了晶核剂的含量对Nd3+∶ZnO-B2O3-Al2O3-SiO2系透明玻璃陶瓷的核化和晶化性能的影响。利用修正的Kissinger方程研究了晶核剂对玻璃析晶动力学参数,析晶活化能E和析晶动力学判据k(Tp),利用Augis-Bennett方程计算出Avrami参数n。并分析其显微形貌同光透过率的关系,对光学性能进行了研究。

CaO-ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃/Al_2O_3低温共烧复合陶瓷基板研究

用CaO-ZnO-B2O3-SiO2玻璃和氧化铝陶瓷复合材料制备了低温共烧陶瓷基板。在CaO-B2O3-SiO2微晶玻璃中引入ZnO,玻璃微晶化后的主晶相仍为硅灰石,但它的软化温度有不同程度的降低,同时析晶温度也有了显著的改变。特别是以ZnO部分取代CaO时,析晶温度明显提高。该玻璃与氧化铝复合可以在较宽的温度范围内烧结。在850℃/30 min烧结,得到了气孔率为1%、介电常数εr=7.10的陶瓷基板材料。

溶胶-凝胶法制备ZnO-B_2O_3-SiO_2系玻璃料的研究进展

Zn O-B2O3-Si O2(ZBS)系统玻璃由于其软化熔融温度低,热膨胀系数低,高温润湿性好以及强度高等优良性能而得到广泛研究。与传统高温熔融法制备ZBS系玻璃料相比,溶胶-凝胶法有众多优点。本文主要介绍了溶胶-凝胶(Sol-Gel,S-G)的基本原理,工艺过程,国内外研究现状及在材料中应用状况;同时也介绍了溶胶-凝胶法制备Zn O-B2O3-Si O2系统玻璃的研究现状以及制备过程中的影响因素。最后简述了Zn O-B2O3-Si O2系统玻璃应用的现状及其发展前景。

溶胶-凝胶法引入ZnO-2B_2O_3-7SiO_2玻璃对BaO-Sm_2O_3-4TiO_2陶瓷性能的影响

采用固相反应法合成BaO-Sm2O3-4TiO2(BST)陶瓷粉体。系统研究了溶胶-凝胶法引入ZnO-2B2O3-7SiO2(ZBS)玻璃对BST陶瓷烧结特性、物相组成、微观形貌及介电性能的影响。结果表明,添加ZBS玻璃的陶瓷试样主晶相仍为类钙钛矿钨青铜结构的BaSm2Ti4O12,次晶相为Sm2Ti2O7。通过溶胶-凝胶法添加6%(质量分数)的ZBS玻璃,可使BST陶瓷的烧结温度从1350℃降低到1050℃,在1050℃烧结3h所得BST陶瓷介电性能优良:εr=60.17,tanδ=0.004,τf=-7.9×10-6/℃。

ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃对硅酸锌陶瓷结构与微波介电性能的影响

研究了不同添加量的ZnO-B2O3-SiO2(ZBS)玻璃作为烧结助剂对硅酸锌陶瓷的结构及微波介电性能的影响。研究结果表明:添加ZnO-B2O3-SiO2玻璃的陶瓷烧结后其主晶相仍呈硅锌矿结构,并且硅酸锌陶瓷的烧结温度从1300℃降低到900℃。随着玻璃添加量的增加,陶瓷的介电常数(εr)和品质因数(Qf)呈逐渐降低的趋势,当玻璃添加量为20 wt%时,900℃保温2 h所制备的陶瓷具有较优良的微波介电性能:εr=6.85,Qf=31690 GHz,τf=-28×10-6/℃,在低温共烧陶瓷领域有着潜在的应用价值。

添加ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃对(Ca_(0.7)Nd_(0.2))TiO_3-(Li_(0.5)Nd_(0.5))TiO_3陶瓷低温烧结和性能的影响

采用传统固相反应法合成(Ca0.7Nd0.2)TiO3-(Li0.5Nd0.5)TiO3(简称CLNT)陶瓷粉体。研究添加ZnO-B2O3-SiO2(简称ZBS)玻璃对CLNT陶瓷的烧结特性,微观组织,相组成及介电性能的影响。结果表明:添加ZBS玻璃的样品主晶相仍是钙钛矿相,但有少量的Nd2Ti2O7相出现。通过添加5wt%ZBS玻璃,可以使CLNT陶瓷的烧结温度从1200℃降低到925℃,并且在925℃烧结2h的CLNT陶瓷介电性能优良:εr=95.21,tanδ=0.01,τf=6ppm/℃.

溶胶-凝胶法制备ZnO-B_2O_3-SiO_2系低温玻璃料

以Zn(CH3COO)2·2H2O、Si(OC2H5)4、H3BO3为原料,采用溶胶-凝胶法首先制备出ZnO-B_2O_3-SiO_2凝胶,再经一定的热处理制度对凝胶进行热处理,制备出ZnO-B_2O_3-SiO_2微晶玻璃料。通过TG-DSC、FTIR、XRD现代测试手段对干凝胶以及热处理产物进行了表征。结果表明:干凝胶在684℃时可析出晶粒,在730℃温度下已经能够形成稳定的Zn2Si O4和少量鳞石英SiO_2晶相,晶粒尺寸细小为39.0 nm,随着热处理温度的升高,析出晶相种类没有变化,晶粒粒径明显的增大。

ZnO-B_2O_3-SiO_2系统低介陶瓷的烧结工艺研究

通过热分析确定基本的的烧结温度制度，并且调整烧结工艺参数使粉料在不同的条件下进行烧结，通过对烧成后的样品的表观性能、介电性能和微观结构的分析，探讨了不同烧结制度对于ZnO-B2O3-SiO2系统的介电性能的影响。结果表明：该陶瓷系统致密化过程主要发生在900～1050℃之间，采用最高烧结温度1050℃，保温时间为60min．快速冷却（-20℃／min）的工艺烧成的陶瓷，致密性好，晶粒分布均匀且粒径大小适中，具有良好的介电性能（εr=4．75，tgσ=9．001，1MHz）。

溶胶凝胶法制备Bi_2O_3-SiO_2-B_2O_3-ZnO-Al_2O_3系玻璃粉体的热性能

为获得热性能优异的无铅玻璃粉体,采用溶胶凝胶法制备Bi_2O_3-SiO_2-B_2O_3-ZnO-Al_2O_3系玻璃粉体,通过扫描电镜(SEM)、差示量热扫描仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、热膨胀仪、"纽扣"实验等测试分析手段测定玻璃粉形貌、特征温度、晶化特性、热膨胀性及流动性,分析各性能之间的联系。结果表明:溶胶凝胶法制备的玻璃料疏松多孔,球磨后粒径主要分布于0.1~1μm;玻璃化温度为485℃、软化温度为541℃;在25~1 000℃范围内玻璃粉体为非晶态;热膨胀系数α_l(25~300℃)为6.57×10^(-6)℃^(-1);在700~725℃烧结具有良好的流动性。

BaFe_(12)O_(19)/SiO_2-B_2O_3-K_2O微晶玻璃陶瓷的低温合成及其微波性能

采用柠檬酸sol-gel工艺合成了BaFe12O19/SiO2-B2O3-K2O微晶玻璃陶瓷,并对其介电常数及其磁导率在100MHz～6GHz下的变化规律进行了研究。结果表明:BaFe12O19/SiO2-B2O3-K2O微晶玻璃陶瓷可以在850℃/5h的条件下烧结而成,其合成过程与体系中的Ba/Fe密切相关;其介电常数基本不随测试频率的变化而变化;其磁导率实部随测试频率的增加而下降。

甲醛乙炔化反应中CuO-Bi_2O_3/SiO_2-MgO催化剂活化过程研究

甲醛与乙炔发生炔化反应合成1,4-丁炔二醇,选用铜铋作为催化剂。模拟最具代表性的工业炔化催化剂以研究甲醛乙炔化反应的活化过程,制备高性能CuO-Bi2O3/SiO2-MgO催化剂,结合XRD、H2-TPR、TG-DTA和N2-TPD-MS等表征,研究炔化催化剂活化过程中铜物种的转变,获得最优催化剂活化方法。结果表明,CuO在甲醛溶液中无乙炔存在下可定向转化为Cu2O,但经乙炔活化后活性较低,归因于还原过程中Cu物种的流失及晶粒长大。而在甲醛与乙炔协同作用下,CuO可快速转变为Cu的炔化物种,表现出较高的炔化活性。表明炔化催化剂的活化过程必须在甲醛与乙炔同时存在的条件下进行。

SO_4^(2-)/Sb_2O_3/SiO_2复合固体超强酸催化合成乙酸异戊酯

以乙酸和异戊醇为原料,固体超强酸SO24-/Sb2O3/SiO2作催化剂,催化合成乙酸异戊酯。考察了醇酸比、催化剂用量、反应温度与反应时间对酯化反应的影响。结果表明,乙酸异戊酯的最佳合成条件为:n(异戊醇)∶n(乙酸)=1.4∶1,催化剂用量为1.2 g,反应时间4 h,反应温度108~112℃,在此条件下酯化率可达95.7%。并用IR手段对产品进行了确证。

SiO_2-ZrO2_-B_2O_3系统凝胶玻璃的析晶研究

利用溶胶 -凝胶原理 ,分别制备了 Si O2 - Zr O2 - B2 O3系统中六种不同成分的凝胶玻璃试样。通过分级热处理 ,系统地检验了其各自析晶性能以及高温结构稳定性。确定一最佳水解工艺参数以使 Si O2 - Zr O2 - B2 O3凝胶玻璃在 15 0 0℃保温 30 min后的析晶量 (vol% )仅为 1%～ 3%。同时 ,详细分析了 Zr O2 的引入对凝胶玻璃系统析晶的促进作用 ,以及少量 B2

Eu^(3+)掺杂ZnO-TiO_2-3SiO_2发光材料的制备及其发光性能研究

采用溶胶-凝胶法在室温下制备了稀土Eu3+掺杂的以ZnO-TiO2-3SiO2为基质的发光材料,通过DTA-TG、FTIR、XRD、SEM、激发和发射光谱对其结构和发光性能进行分析.DTA-TG测试表明,70～400℃出现明显失重现象,在此过程中凝胶中的吸附水、乙醇、丁醇等物质发生了脱附释放;FTIR谱图显示,在制备样品中主要存在Si-O-Si、Ti-O-Si、Ti-O和Zn-O键;XRD测试证明,经800℃焙烧处理后,材料反应形成晶态结构,主要存在Zn2SiO4晶体结构;SEM测试结果证实,产物形成多种形貌的晶体颗粒;激发和发射光谱图显示,材料经800℃退火处理,当Eu3+的掺杂量为1.20(at%)时,使用465nm的可见光作为激发能量,能得到单色性好、发光强的红色发光材料.

复合型固体超强酸SO_4^(2-)/Sb_2O_3/SiO_2对合成乙酸环己酯的催化作用

以乙酸和环己醇为原料,自制的新型固体超强酸S O42-/Sb2O3/SiO2作催化剂,催化合成乙酸环己酯。反应结果表明,最优化条件是:n(乙酸):n(环己醇)=1.0:1.2,催化剂用量为0.8g,反应温度为145℃～160℃,反应时间为4h,酯化率可达94.7%。产品用折光率和红外光谱进行表征。