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。

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。

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。

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。

高结晶度透明微晶玻璃的制备

制备掺杂Nd2O3的Na2O-CaO-SiO2（NCS）系高结晶度透明微晶玻璃。通过DSC测定,确定基础玻璃的核化与晶化制度。采用XRD、FTIR和SEM等方法研究NCS系微晶玻璃的结晶性能、组织结构和透明性能。结果表明：NCS系玻璃经热处理后析出成分接近于Na6Ca3Si6O18的微晶体。当玻璃在（630℃,10 h）＋（800℃,1 h）条件下处理时,结晶度达79.86%,晶粒为球形,尺寸为1-2μm,3 mm厚试样在710 nm波长下的透光率为68.8%;继续延长热处理时间,晶相和玻璃相的化学组成连续变化,玻璃几乎完全析晶,晶粒尺寸达250μm,3 mm厚试样在710 nm波长下的透光率达65.5%。

陶瓷材料压痕韧性的统计性质

采用直接压痕法测定了钠钙硅酸盐玻璃和一种ＴｉＣ 颗粒增强Ａｌ２Ｏ３复合材料的断裂韧性．研究表明，在同一压痕压制荷载下测得的同一种材料的压痕韧性呈现出较大离散性，可以采用Ｗｅｉｂｕｌｌ分布加以较好地描述．对两种材料的试验数据的对比分析指出，压痕韧性测试值的离散性反映了材料显微结构的不均匀性对材料局部裂纹扩展阻力的影响．基于这一分析，本文建议采用直接压痕法测定材料断裂韧性时，应尽可能增大试验量，从而对压痕韧性测试结果的统计性质作出完整描述．

Na_2O-CaO-SiO_2系透明微晶玻璃制备及其微观结构

制备了Yb3+掺杂的Na2O-CaO-SiO2系高结晶度、透明微晶玻璃。用差热分析(DSC)初步确定基础玻璃的核化及晶化温度范围,用X射线衍射(XRD)测定微晶玻璃析出晶相,用扫描电镜(SEM)研究微晶玻璃的微观结构。结果表明:组成为53SiO2-30CaO-17Na2O(摩尔分数,%)的基础玻璃经热处理析出了Na4Ca4Si6O18晶相;合适热处理制度为:595℃核化5 h,730℃晶化1 h;所制备的微晶玻璃析晶度高,晶粒尺寸约100μm,微晶玻璃仍具有较高的透明度。

北京昌平沙河镇出土蜻蜓眼玻璃珠的科学分析与研究

为探讨北京昌平沙河镇墓葬出土的三枚蜻蜓眼玻璃珠的质地和来源,利用X射线衍射分析(XRD)、激光拉曼光谱分析(LRS)、便携式能量色散X射线荧光分析(P-XRF)三种无损分析方法,对玻璃珠基体和眼珠分别进行了结构和化学组成的无损伤测试。结果表明,这三枚蜻蜓眼珠的基质为玻璃态物质,其化学成分表明该玻璃属于钠钙硅酸盐(Na2O-CaO-SiO2)系统;Cu和Co是主要的着色元素。考虑到三枚珠子采用的钴料成分为高铁低锰的进口钴料,同时通过与国内外相似珠子的对比,推测这三枚蜻蜓眼玻璃珠是外国进口物的可能性较高。蜻蜓眼玻璃珠所在墓葬群虽为清代,但根据初步的分析研究可推断,墓主通过收藏或其他途径获得并将其作为随葬品。

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 。

无铅金红玻璃的研究

以钠钙硅酸盐代替铅硅酸盐为基础成分,掺杂金制备了金红玻璃。用分光光度计测量了的透过率曲线。用扫描电镜观察了玻璃表面形貌及金颗粒尺小。结果表明：玻璃的吸收峯为540nm,金颗粒尺寸为40~80 nm,玻璃呈玫瑰红色。这种无铅玻璃减少铅的污桨,降低了成本。

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。