Al_(2)O_(3)和B_(2)O_(3)对铝硼硅酸盐玻璃结构和热学性能的影响

采用高温熔融法制备了SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)体系玻璃。通过改变玻璃组成中Al_(2)O_(3)∶B_(2)O_(3)比,研究了玻璃结构对玻璃热学性能的影响。通过核磁共振谱对玻璃样品结构进行了研究。结果显示,在该铝硼硅玻璃体系中,随玻璃中Al_(2)O_(3)∶B_(2)O_(3)比的增加,玻璃的热膨胀系数降低,玻璃转变温度和玻璃软化温度增高,此性能变化联系到玻璃微观结构。随玻璃中Al_(2)O_(3)∶B_(2)O_(3)比的增加,结构中的游离氧会优先与Al3+结合形成更多的[AlO_(4)]进入玻璃网络,同时形成少量[AlO_(5)]和[AlO_(6)]结构,剩余较少的游离氧才会与B^(3+)结合成[BO_(4)]和[BO_(3)]结构,这些结构变化影响了玻璃的热学性能。

Al_(2)O_(3)/SiO_(2)对铝硼硅酸盐玻璃结构与性能的影响

采用高温熔融法制备了铝硼硅酸盐玻璃。通过改变玻璃组成中Al_(2)O_(3)/SiO_(2)比,研究了玻璃组成对玻璃性能的影响。通过光电子能谱(XPS)和核磁共振波谱(NMR)分析了玻璃的结构。结果显示,在Al离子多的玻璃中,Al离子主要形成[AlO_(4)]结构和少量五配位[AlO_(5)]、六配位铝[AlO_(6)]结构,Si离子主要形成Q^(4)结构;在Si离子多的玻璃中,Al离子主要形成[AlO_(4)]结构,Si离子主要形成Q^(4)和Q^(3)结构。随着Al_(2)O_(3)/SiO_(2)比的增大,玻璃中桥氧(BO)数减少,形成[BO_(4)]和[BO_(3)]构成的硼氧环结构。这些玻璃结构的变化导致玻璃的热膨胀系数、玻璃转变温度和玻璃软化温度随着Al_(2)O_(3)/SiO_(2)比的改变而变化。

无碱铝硼硅系玻璃结构的红外光谱

用熔融退火方法制备无碱SiO2-B2O3-Al2O3-RO(R=Mg,Ca,Sr,Ba)系玻璃。玻璃的成分范围以摩尔计为:SiO2,64.17%～70%;B2O3,7%～14.12%;Al2O3,9.88%～16.94%;RO总量,12%(2.4%MgO,4.8%CaO,2.4%SrO,2.4%BaO)。用Fourier变换红外光谱研究了上述玻璃系统结构随成分的变化规律,同时,对玻璃结构与热膨胀系数、密度等物理性质的关系也进行了研究。结果表明:在Al含量较高的铝硼硅系玻璃中,B更多的以[BO3]形态存在。随着SiO2和B2O3摩尔比的增大,[BO3]的量有所减少,而热膨胀系数呈增加趋势,密度出现极大值。随着Al2O3和B2O3摩尔比的增大,[BO3]的量出现极值,热膨胀系数也出现极值,密度总体趋势是增加的。铝硼硅系玻璃的热膨胀系数、密度等物理性质与玻璃结构密切相关。

锂铝硼硅微晶玻璃热处理制度的优化设计

采用差热分析(DTA) ,X衍射分析(XRD) ,扫描电镜分析(SEM )等分析手段研究热处理制度对锂铝硼硅微晶玻璃热膨胀系数的影响,并主要通过正交试验分析热处理过程中各因素对热膨胀系数的影响。得到影响因素的主次顺序为:晶化温度>核化时间>核化温度>晶化时间,并得出较好的热处理工艺条件:核化温度72 0℃、核化时间90min、晶化温度810℃、晶化时间16 0min ,为该晶系微晶玻璃的研究提供有益的参考。

硅砂原料对无碱铝硼硅玻璃熔化特性的影响

研究了硅砂原料对无碱铝硼硅酸盐玻璃(即TFT-LCD基板玻璃)熔化特性的影响。结果表明:玻璃熔制过程中"富硅氧层"的出现与石英砂颗粒粒径有关,当粒径小于75微米时,玻璃熔化质量良好;石英砂颗粒形态对于熔解特性也很重要,最佳的颗粒形态为圆形,并且粒径分布范围要相对集中,处于较窄区域。

铝硼硅系玻璃中Al2O3，B2O3对化学稳定性的影响

采用熔融退火方法制备SiO2-B2O3-Al2O3-RO（MgO，CaO，SrO，BaO）系玻璃。玻璃的成分范围如下：SiO2（66mol％），B203（6．38—12．94mol％），Al2O3（9．06—15．62mol％），∑RO（12mol％）。研究了Al2O3/B2O3比例变化对玻璃化学稳定性能的影响。结果表明：在研究的成分范围内，随着n（Al2O3/B2O3）的增加，对耐水、耐酸性都出现了转折点，样品中G2（n（Al2O3／B2O3）=1．20）成分的耐水、酸性最好；耐碱性能先减弱后增强，样品中G3（n（Al2O3／B2O3）=1．70）成分的耐碱性最好。

印制电路板用铝硼硅酸盐玻璃结构与介电性能

通过在CaO-Al2O3-B2O3-SiO2玻璃系统中,用氧化硼逐渐替代氧化钙,研究了玻璃介电性能的变化,采用红外光谱和差示扫描量热仪分析了玻璃结构的变化。结果表明:随氧化硼含量增大,玻璃转变温度tg先降低后升高,样品的密度值从2.678降低至2.363g/cm3;室温下,1MHz时εr从6.66降低至5.38,而tanδ从1.71×10–3降低至1.25×10–3。

铝硼化合物(Al-B)及其复合材料的研究进展

Al-B化合物(AlB2,AlB12)不仅具有高熔点、低密度、耐腐蚀性强等常规特性,而且在储氢领域以及中子屏蔽材料领域有光明前景。本文概述了Al-B化合物种类、晶体结构、理化性能及应用情况;并对AlB2,AlB12的实验室制法及工业制法进行了详细介绍;尤其对制备工艺的优缺点给出了评价,对含有Al-B化合物的复合材料的制备及应用情况进行了阐述。调查表明影响Al-B化合物及其复合材料发展的症结在于高纯度Al-B化合物的制备困难,这也给Al-B化合物的后续研究带来了问题。

SrO/CaO比对无碱铝硼硅酸盐玻璃热膨胀系数与低温特征粘度参考点的影响

恒定无碱铝硼硅酸盐玻璃中碱土金属氧化物的质量百分比不变,研究了SrO和CaO的相互替代对玻璃的热膨胀系数、应变点温度、玻璃转变温度、退火点温度、膨胀软化点温度等低温特征粘度参考点的影响。结果表明:玻璃的热膨胀系数随着n(SrO)/n(CaO)比值的增大而逐渐减小,低温特征粘度参考点在n(RO)/n(Al2O3)=0.96时达到极大值。

铽铝硼硅酸盐磁光玻璃形成性能及热稳定性研究

采用Zhou W C提出的玻璃形成区研究方法探索了铽硼硅酸盐磁光玻璃形成区域范围,采用魔角核磁共振谱仪(MAS NMR)和示差扫描量热仪(DSC)对玻璃结构和特征温度能进行了表征,研究了Tb2O3和Al2O3对玻璃形成能力和玻璃结构的影响,同时引入玻璃析晶参数β讨论玻璃热稳定性。结果表明:Tb2O3的掺入量受玻璃形成区域的限制,在Tb2O3含量为30%(摩尔分数)时以及Al2O3含量为25%(摩尔分数)时玻璃形成能力较强;铽铝硼硅酸盐玻璃结构中硼氧多面体和铝氧多面体主要以四配位的[BO4]和[AlO4]形式存在,仍存在少量三配位的[BO3]和五配位的[AlO5];Tb2O3含量为30%(摩尔分数)的玻璃β值较大,热稳定性能较好。

高温处理熔体制备AlB_(12)型铝硼中间合金

对具有不同硼化物分布情况的AlB_2型铝硼中间合金熔体(AlB_2型中间合金熔体)进行高温处理制备AlB_(12)型铝硼中间合金(AlB_(12)型中间合金)。结果表明:对于硼化物团聚严重,含有大量尺寸较大硼化物团聚的AlB_2型中间合金熔体,当在高温处理过程中搅拌强度较低时,所形成的AlB_(12)型中间合金中AlB_(12)团聚严重;高温处理过程中,分布于熔体内的硼化物团聚中接触较紧密的AlB_2颗粒在转变时会发生凝固,并形成尺寸较大的AlB_(12)颗粒;在高温处理过程中,快速搅拌可有效阻止AlB_(12)团聚的形成,还可对硼化物团聚中AlB_2颗粒的凝固起到一定的破坏作用,从而有效减小所得AlB_(12)型中间合金中的AlB_(12)颗粒尺寸及尺寸分布范围。

聚硅酸硫酸铝硼絮凝剂的研制及效果试验

采用硅酸钠、硫酸铝和硼酸制备了一种新型絮凝剂———聚硅酸硫酸铝硼(PSBA),探讨了SiO2/B、SiO2/(B及Al)的摩尔比等因素对PSBA絮凝性能的影响,确定了最佳制备工艺条件.研究表明:PSBA的pH适应范围较宽,且具有良好的稳定性.混凝处理靛蓝印染废水试验表明:PSBA的絮凝性能优于PASS、PAC、AS,且具有良好的去除CODCr和脱色能力,生成矾花快,絮体大,沉降性能好,具有低剂量高效能的特点,是一种优异的无机高分子絮凝剂.

铝硼硅酸盐玻璃纤维结构与耐水动力学

采用红外光谱、示差扫描量热分析等手段研究了氧化硼对铝硼硅酸盐玻璃结构及转变温度的影响,并用粉末法测试了玻璃的耐水性。结果发现,随着氧化硼含量增加,玻璃转变温度先降低后升高。玻璃与水反应初期受硼酸盐的水解动力学控制,后期主要为水分子对硅氧骨架的侵蚀和Ca2+与H+离子的离子交换过程。分析认为,引入少量的B2O3主要与碱性的CaO结合,生成含有非桥氧的端氧键B-O-Ca,破坏了玻璃网络结构,B2O3过量时,更多的硼酸盐基团与硅酸盐基团结合,生成桥氧键B-O-Si键,增强了玻璃结构。

TiO_2对铝硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响

采用熔融法制备不同TiO2含量的RO(包括CaO、MgO)-Al2O3-SiO2-B2O3系玻璃。利用红外光谱技术研究TiO2对玻璃结构的影响,分别探讨了玻璃密度、化学稳定性和介电性能的变化规律。结果表明:少量TiO2的加入能够增大玻璃结构聚合度,过多的TiO2将使玻璃结构变得相对疏松;随着TiO2含量的增加,介电常数和介电损耗在1MHz频率下先减小后增大,玻璃析晶倾向和密度呈现增大的趋势,耐酸和耐碱失重比呈现先减小后增大的变化。

铝硼合金中硅、铁、硼元素含量的测定——电感耦合等离子体发射光谱法

铝硼合金经碱溶后，加硝酸酸化处理，加内标元素钇消除物理因素的影响。标准曲线通过加入铝基体校正基体效应的干扰，用电感耦合等离子体发射光谱法对铝硼合金中硼、硅、铁进行了分析。测定结果的相对标准偏差均小于2％（n=11），加标回收率在98．75—102．50％。

高铝硼硅酸盐玻璃的介电特性及机理

以SiO_2、B_2O_3、Al_2O_3和碱土金属氧化物(RO)为原料,采用高温熔融法制得了高铝硼硅酸盐玻璃.通过阿基米德法和E4980A的精密阻抗分析仪,研究了不同RO掺入量对高铝硼硅玻璃的密度、介电常数的影响.研究结果表明:RO含量不同的样品,由于Mg^(2+)和O^(2-)的电子云变化较小,其介电常数在5.74 F/m上下波动;掺入不同量CaO、SrO和BaO使样品由于非桥氧的增加和O^(2-)、阳离子的电子云变化大等影响,介电常数出现先增大后减小的趋势,分别在7.94 wt%、1.06 wt%和0.4 wt%处出现极大值;同时,掺入BaO的样品发生了明显的混合碱土效应,其介电常数出现下降的趋势.

CaO含量对铝硼硅玻璃理化性能的影响与机理

以SiO2、B2O3、Al2O3及碱土金属氧化物(MgO、CaO、SrO)为原料,利用高温熔融法制备无碱铝硼硅玻璃。研究不同CaO含量对无碱铝硼硅玻璃性能和结构影响作用规律。对玻璃进行了热综合分析(DSC)、耐化学稳定性和密度的性能测试,通过红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对玻璃试样进行网络结构分析。研究表明,玻璃的析晶区间面积随着CaO含量的增加,由3.7 J/g升高到15.03 J/g,[AlO6]和[BO4]的出现会导致玻璃网络结构疏松,玻璃的析晶倾向增强;玻璃的被酸侵蚀由3.6817 mg/cm2增加到4.2609 mg/cm2,玻璃被碱侵蚀由1.4199 mg/cm2降低到1.0907 mg/cm2,碱侵蚀的过程中生成的一层硅酸钙薄膜阻碍了反应的进行;随着CaO含量的增加,玻璃中的非桥氧含量增加,会促使[AlO4]向[AlO6]转变,CaO含量继续增加还会使[BO3]向[BO4]转变。

铝硼锆钙石的宝石学特征

铝硼锆钙石属于一种极为稀有的宝石品种,其宝石学特征的研究报道较少。为丰富相关宝石学数据,为类似的稀有宝石品种检测提供思路,并提高检测效率,对样品进行常规宝石学测试,并运用红外光谱、拉曼光谱、EDS能谱及光致发光光谱技术进行了测试与分析。结果表明,铝硼锆钙石折射率值超出折射仪测量范围,二色性明显,可见典型吸收光谱,紫外灯长波下惰性,紫外灯短波下呈中-强黄绿色荧光,放大可见明显刻面棱重影、裂隙、矿物及流体包裹体,密度为3.89±0.02 g/cm^(3),摩氏硬度为7~8,贝壳状断口;红外光谱与拉曼光谱结果显示特征谱峰与B-O、Al-O、Ca-O、Zr-O振动有关,其中[BO_(3)]^(3-)和[BO_(4)]^(5-)并存。光致发光光谱证实电子-空穴心的存在,紫外-可见吸收光谱显示特征吸收峰与微量Ti、V、Fe叠加吸收有关;EDS能谱仪测试样品的主量元素与铝硼锆钙石化学式一致。

网络修饰体对铕-镝共掺铝硼硅酸盐玻璃白光发光影响

采用高温熔融的方法,在空气中制备了一系列添加不同网络修饰体氧化物的Eu2O3和Dy2O3共掺杂铝硼硅酸盐玻璃,并测试了其在紫外光激发下的发光性能。从发射谱中可以看到归属于Eu2+、Eu3+和Dy3+离子能级跃迁的蓝、绿、黄、红等多色发射带共存。这些发射带之间的相对强度会随着网络修饰体氧化物的改变而变化,从而导致发光色度的变化。加入适当的网络修饰体氧化物可得到合适的白光发射。此外,在空气中制备过程中发生了Eu3+→Eu2+的还原反应。用Li2O取代ZnO时,该还原反应程度降低,而用CaO取代BaO时该还原反应程度增强,其机制与玻璃组分的光碱度有关。

Al_2O_3含量对无碱铝硼硅玻璃网络结构的影响

采用高温熔融法制备了不同氧化铝含量的SiO_2-Al_2O_3-B_2O_3-MO(M=Mg^(2+)、Ca^(2+)、Sr^(2+))系统无碱铝硼硅酸盐玻璃。通过X光电子能谱(XPS)和红外光谱(FTIR)对玻璃样品进行了结构分析,并对其性能进行检测。结果表明,在铝硼硅酸盐玻璃中,随着氧化铝含量的增加,更多的铝离子与游离氧参与组成玻璃网络结构的形成,与此同时,碱土金属离子进入玻璃网络空隙,导致玻璃的介电性能和密度改变,介电常数在氧化铝含量(摩尔分数)为11.4%附近出现极大值。玻璃中的游离氧或是形成[AlO_4]进入玻璃网络或是与铝离子形成[AlO_6],数量不断减少。随着氧化铝含量的增加,密度和硬度的变化趋势为先增大后减小,且均在氧化铝含量(摩尔分数)11.6%和12.2%时出现了极大值。