基于精细结构对二元钠硅酸盐玻璃核磁共振波谱的研究

利用精细结构表征系列(Q_i^(jklm))对二元钠硅酸盐玻璃的核磁共振波谱进行解析,并结合量子化学模拟了多种精细结构.研究结果表明,精细结构的29Si化学位移与桥氧键角呈线性相关;实验所得Q_i^(jklm)结构的化学位移不随玻璃成分的改变而波动,且Q_i^(jklm)结构的高斯峰更窄,说明精细结构表征是二元钠硅酸盐玻璃基本特征结构的表达,导致初级微结构的29Si化学位移变化的本质是精细结构含量的变化.核磁共振波谱表征的是近邻结构的空间信息,采用Q_i^(jklm)结构表征能更精确地描述硅酸盐的微结构信息.

酸沥滤钠硅酸盐玻璃制造高硅氧玻璃纤维性能的研究

以纯碱和石英砂为主要原料制备钠硅酸盐原始玻璃纤维,经酸沥滤、水洗、烘干、烧结等工艺处理后,得到SiO2含量达96％以上的高硅氧玻璃纤维。本文研究了钠硅酸盐原始玻璃纤维的玻璃组分、不同浓度的酸沥滤玻璃纤维的离子交换反应进程,酸沥滤、水洗和烧结等工艺条件对纤维性能的影响。研究结果表明,原始玻璃组分中,随着钠含量的增加,原始玻璃纤维化学稳定性迅速降低,制造的高硅氧纤维强度下降,原始组分中引入少量氧化铝有利于提高高硅氧玻璃纤维的强度。提高酸溶液温度,能够加快酸沥滤反应速度,缩短反应时间。酸沥滤及水洗烘干后,高硅氧纤维呈封闭的多孔结构,在高温下开始收缩,高温收缩量较低,纤维的强度随着热处理温度的提高而提高,但1100℃高温强度低于无碱和硼硅酸盐玻璃制造的高硅氧玻璃纤维。

钠硼硅酸盐玻璃分相微结构的NMR研究

采用２９Ｓｉ、１１ＢＭＡＳＮＭＲ研究了组成点位于Ｎａ２Ｏ－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２三元体系玻璃分相区内的玻璃，探讨组成点不同及处理温度不同产生的分相微结构的差异，以便从微结构角度阐明分相的机制。结果表明：在相同温度下位于反常线上的组成点不混溶程度最大。而当组成点固定、分相温度愈低，［ＢＯ３］向［ＢＯ４］的转化率愈大。研究结果提供了该体系玻璃分相微结构的重要信息。

一种钠钙硅酸盐玻璃的纳米压痕测试分析

采用纳米压痕测试技术对一种钠钙硅酸盐玻璃进行微观力学性能的测试分析.测得加载-卸载过程载荷与压入深度曲线,发现被测玻璃的最大压深、残余深度和弹性回复量随最大加载力的增加而增大,但其相对弹性回复率系数基本稳定,平均值为58.2%.通过电子显微镜观察了不同最大载荷下的压痕形貌,发现压痕区域出现了边界沉陷现象.当最大加载力为1 000 mN左右时,三棱锥工具头测试的压痕区域出现了较明显的微裂纹;采用四棱锥工具头时出现微裂纹的最大加载力要小于该值,且裂纹取向均与金刚石工具头的棱角取向一致.利用非线性有限元软件MSC.Marc对纳米压痕过程进行了仿真分析,得到载荷与压入深度的仿真曲线,该曲线与试验结果基本相符;分析了载荷作用下材料内部的应力分布.利用Oliver-Pharr模型得到不同压入深度下被测玻璃的接触刚度值,该值随压入深度的增加而增大.

银纳米颗粒在钠钙硅酸盐玻璃中的应力分析

AgK边X射线吸收精细结构谱分析显示,包裹在钠钙硅酸盐玻璃中的银纳米颗粒的AgAg原子间最近邻距离大于体材料中Ag的间距,说明此时Ag晶格膨胀。晶格膨胀程度依赖于Ag纳米颗粒掺杂玻璃的制备条件。晶格膨胀表明:包裹在钠钙硅酸盐玻璃中的银纳米颗粒处于张应力状态,这主要是由于Ag纳米颗粒与钠钙硅酸盐玻璃基质热失配造成的。

分子动力学模拟预测氧化钠含量对二元钠硅酸盐玻璃弹性模量的影响

采用3种原子间作用势函数,对不同含量的二元钠硅酸盐玻璃[（xNa2O·（100–x）SiO2）]结构与性能进行分子动力学（MD）模拟。结果表明,相比Born-Mayer-Huggins （BMH）势和Morse势,Buckingham势函数计算的密度和模量结果与实验数据更为接近。基于Buckingham势的MD计算结果表明：随Na2O含量增加,玻璃密度增大,剪切和杨氏模量降低;Na2O含量小于20%时,体积弹性模量呈降低趋势,当Na2O含量（摩尔分数）达到20%后,随Na2O含量的增加而增大,变化趋势与实测数据相符。径向分布函数分析玻璃结构表明,随Na2O含量增加,玻璃短程有序性先增加后降低,与体积弹性模量变化呈负向对应关系,剪切模量和杨氏模量随玻璃结构中非桥氧的离子键增加而降低。

环保原料用于钠钙硅酸盐玻璃的生产研究

本文论述了以甜菜糖厂滤泥为原料生产钠钙硅酸盐玻璃的基本理论和工艺路线。着重优化了制备过程中使用的原料配比及工艺条件。研究结果表明:以甜菜糖厂滤泥为原料制得的琥珀色和青白色玻璃均达到国家标准,该工艺可靠、简便易行、经济和社会效益显著,并且没有二次污染。

Na_(2)O含量对钠铝硅盐玻璃的化学强化性能及软化点的影响

采用溢流下拉法制备了不同Na_(2)O含量钠铝硅酸盐玻璃,采用一步强化法对样品进行化学强化,探究了Na_(2)O含量对铝硅酸盐玻璃的特征温度点及化学强化特征参数的影响。结果表明:对于化学强化过程,随着组分中Na_(2)O含量的增加试样的离子交换深度随之增加;且适当提高强化温度、延长强化时长可促进Na^(+)—K^(+)交换,在强化温度为415℃,强化时长为330 min时,试样抗弯曲强度和抗冲击强度分别为774 MPa和0.34 J。随玻璃组分中Na_(2)O含量的增加,玻璃网络结构中出现非桥氧数增加,使玻璃NLS的软化点温度随组分中Na_(2)O含量的增加而减小。

钠钙/铝硅酸盐玻璃疲劳行为研究进展

钠钙硅酸盐玻璃和铝硅酸盐玻璃因高强度和高硬度等优异的物理性能被广泛用于民用和国防军工等领域。疲劳断裂是钠钙/铝硅酸盐玻璃失效的主要形式之一。研究钠钙/铝硅酸盐玻璃的疲劳行为对指导其加工工艺、预测寿命与防止失效具有重要意义。本文综述了硅酸盐玻璃疲劳行为的基本原理、实验方法以及钠钙硅酸盐玻璃和铝硅酸盐玻璃静态疲劳与动态疲劳行为的国内外研究进展,通过对比钠钙硅酸盐玻璃与铝硅酸盐玻璃的疲劳行为发现:钠钙硅酸盐玻璃原片的裂纹萌生门槛值远低于铝硅酸盐原片玻璃的裂纹萌生门槛值,且化学强化钠钙硅酸盐玻璃与铝硅酸盐玻璃的裂纹萌生门槛值均随表面压应力的增大而增大;钠钙硅酸盐玻璃与铝硅酸盐玻璃的裂纹扩展速率均随假想温度的升高而增加,且铝硅酸盐玻璃的裂纹扩展速率随假想温度的变化更大;钠钙硅酸盐原片玻璃与铝硅酸盐原片玻璃的断裂应力均具有加载速率依赖性,而化学强化铝硅酸盐玻璃的动态疲劳断裂应力不具有加载速率依赖性。因此,应力状态和环境因素对化学强化钠钙/铝硅酸盐玻璃静态疲劳与动态疲劳行为的影响将成为未来研究方向。

Na^(+)浓度对化学增强钠铝硅酸盐玻璃性能的影响

熔盐中少量的Na^(+)并不会对玻璃的离子交换效果产生明显影响,但当熔盐中Na^(+)浓度不断增大时,化学增强钠铝硅酸盐玻璃的性能开始受到影响。本文采用一步法离子交换工艺研究了熔盐中Na^(+)浓度对不同厚度化学增强钠铝硅酸盐玻璃表面压应力、应力层深度和弯曲强度等性能的影响。研究表明:熔盐中Na^(+)浓度不断增大时,化学增强钠铝硅酸盐玻璃的表面压应力、弯曲强度下降;弯曲强度下降最多可达175 MPa,此时玻璃的表面压应力下降了57.4 MPa;熔盐中Na^(+)浓度变化未对化学增强钠铝硅酸盐玻璃的应力层深度和可见光透过率产生明显影响。

高压电场对钠钙硅酸盐玻璃风化性能的影响

在玻璃退火温度范围内,对钠钙硅酸盐平板玻璃施加高压电场。研究了高压电场下处理温度、时间、电场强度及泄露电流对玻璃化学稳定性的影响。利用化学滴定法测试了玻璃表面析碱量,研究了玻璃的耐水性。利用恒温恒湿箱进行了加速风化实验,采用XJZ-6型金相显微镜观察玻璃样品风化后的形貌。实验表明,泄露电流强度不大于150μA/cm2时,高压电场提高正极附近玻璃表面(空气面)的化学稳定性,同时负极附近玻璃表面(渗锡面)的化学稳定性变化不大。

热处理对多孔玻璃性能的影响

采用Na2O-B2O3-SiO2系统制备了多孔玻璃。采用氮吸附静态容量法,研究了多孔玻璃的氮吸附特性、比表面积和孔分布曲线。讨论了热处理时间和温度对多孔玻璃的孔径和孔隙率分布的影响。结果表明,多孔玻璃随着热处理温度的增加,气孔率增大,孔径增大。在520℃下进行分相处理12h后,放入1mol/L的盐酸中浸析24h获得最佳多孔玻璃样品,样品的孔径分布可从10A。到100A。,对应的孔容为80.95116cm2.g1。

甜菜糖厂滤泥在玻璃工业中的应用

论述了用甜菜糖厂滤泥代替玻璃原料中石灰石粉生产钠钙硅酸盐玻璃的基本理论和工艺路线。着重研究了生产工艺配方。研究结果表明 :该项研究的琥珀色和青白色玻璃均达到国家标准、工艺可靠、简便易行、经济和社会效益显著 。

陶瓷—玻璃—单晶硅的阳极键合工艺性研究

首先采用射频磁控溅射法在ZrO2陶瓷基体上沉积一层钠硼硅酸盐玻璃,并通过该钠硼硅酸盐玻璃薄膜作为中间层利用阳极键合方法实现了ZrO2陶瓷与单晶硅的间接连接。

玻璃表面镀制增透膜的机理分析

论述了纳钙硅酸盐玻璃表面加镀增透膜层后形成的减反射原理,并介绍了增透膜在不同镀膜工艺中的多层膜材设计与优势。

氧化钾、氧化锡对Na＿2O—CaO—SiO＿2系玻璃耐水性的影响

以实验结果为依据，研究了氧化钾、氧化锡对Ｎａ＿２Ｏ—ＣａＯ—ＳｉＯ＿２采玻璃耐水性的影响。

海蓝色玻璃瓶生产技术(续)

3海蓝色玻璃瓶生产工艺特点 3．1配合料及碎玻璃 海蓝色玻璃属于钠钙硅酸盐玻璃，在池窑中熔制，用行列式制瓶机或其他成型设备制造玻璃瓶，因此无色钠钙硅酸盐玻璃对化学组成、理化性能、工艺性能等方面的要求也是设计海蓝色玻璃成分和配方时首先要满足的。值得注意的是，瓶壁的厚度对玻璃瓶的颜色有着显著的影响。同一种成分的颜色玻璃，只是因为制品厚度不同，其透过率曲线和色度指标发生了明显变化。玻璃瓶壁厚减薄，在相同的着色条件下，光谱透过率的变化不是线性的，而是按对数变化的。厚度从4mm减少到2mm，总透过率明显增加，主波长减小，色饱和度降低[2]。当要求产品厚度变化时，着色剂用量应该进行调整。

板玻璃激光切裁技术

在2006年玻璃技术展览会上，德国的一家公司首次展示了其研制的用于处理钠钙硅酸盐玻璃的激光切裁设备的雏型。 这一设备基于LiST（激光划痕）研究项目的专门技术。LiST开发了新的激光切裁工序。在此工序中，可以明显高于传统工艺的速度切裁各种类型及厚度的玻璃。激光可在需要切裁线的任意一点上生成特定的温度。

玻璃在建筑材料行业中的应用探究

玻璃材料玻璃,经常被定义为金属氧化物与非结晶硅的混合物所形成的一种材料。这些成分使玻璃具有了一种无定型结构。然而这样的结构使玻璃有了更加好的透明度。大概5000年前,在古埃及,人们知道沙子、石灰和苏打粉可以用来制造玻璃,也就是钠钙硅酸盐玻璃。可是,较早的人造玻璃出现在公元前2500年左右。直到20世纪晚期,由于完全光滑的外观和更加先进的玻璃制造技术的出现,玻璃材料终于迎来了一个飞速发展的时代。玻璃是一种易碎的、坚硬的、通常为透明的材料。但是大多数玻璃材料的性质是可以通过添加其他的物质来改变的。比如,玻璃中的硼元素的含量决定了玻璃的防电与隔热的性质。因此,越来越多的不同种类的玻璃被发明与制造出来,并且被应用于不同的领域内。