La_2O_3在MgO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2微晶玻璃中的作用

在ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＴｉＯ２玻璃中添加不同数量的氧化镧，采用差热分析、Ｘ射线衍射及电子显微镜等技术研究了氧化镧对玻璃析晶过程与力学性能的影响．氧化镧的加入使玻璃中析出α－堇青石相的温度降低；同时避免了高膨胀方石英相的析出．随着氧化镧加入量的增加，玻璃整体析晶能力下降，微晶玻璃中晶相含量减少，晶粒尺寸增大，微晶玻璃的弹性模量与硬度减小，断裂韧性增加，体现出大尺寸长柱状金红石晶粒的增韧作用．

MgO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-Y_2O_3玻璃的弹性模量

根据硬盘基板用材料的要求,制备了ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＴｉＯ２－Ｙ２Ｏ３高弹性模量玻璃(１２０ＧＰａ)玻璃的弹性模量随组成的变化服从Ｍａｋｉｓｈｉｍａ－Ｍａｃｋｅｎｚｉｅ理论,ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３等具有较高单位体积离解能的氧化物有利于提高玻璃的弹性模量．但玻璃弹性模量的理论计算值低于测试值．这是因为Ｍａｋｉｓｈｉｍａ－Ｍａｃｋｅｎｚｉｅ理论没有考虑玻璃内阳离子的具体配位状态,对ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３堆积密度因子的推导存在误差．因此利用Ｍａｋｉｓｈｉｍａ－Ｍａｃｋｅｎｚｉｅ理论发展高弹性模量玻璃时应对ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３等氧化物的计算进行修正．

Fe_2O_3-TiO_2掺杂对MgO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃晶化行为的影响

采用差热分析、X-ray衍射分析、扫描电镜等测试手段,研究了Fe_2O_3-TiO_2掺杂对MgO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃晶化行为的影响。结果表明:Fe_2O_3-TiO_2的加入降低了原始玻璃的晶形转变温度,促进了玻璃的晶化;通过适当的热处理,可以得到以Fe^(2+)固溶堇青石相与α-堇青石相为主晶相的显微结构。

P2O5对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶的影响

采用熔融法制备了不同P2O5含量的CaO-MgO-Al2O3-SiO2玻璃样品,研究了P2O5对该系微晶玻璃析晶的影响规律。结果表明:在所研究的CaO-MgO-Al2O3-SiO2玻璃中,P2O5的最大溶解量在10.0%质量分数左右,超过其饱和溶解度后将析出α-磷酸钙相。玻璃中添加4.0%质量分数P2O5时以表面析晶为主,析出晶体为钙长石和少量硅灰石。随着P2O5含量的提高,α-磷酸钙逐渐析出,同时钙长石和硅灰石的析出逐渐降低。进一步提高P2O5含量抑制了玻璃的表面析晶,促进了玻璃的分相和整体析晶。当P2O5的含量达到10%时,玻璃以整体析晶为主,在分相区内外区域析出晶体的形态非常相似,均呈现为细小粒状。

MgO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃晶化行为研究

利用X射线衍射和扫描电镜研究MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的晶化行为．结果表明，TiO2质量分数少于6％的玻璃，最先析出的是μ-堇青石，最终主晶相是α-堇青石，玻璃为表面析晶．TiO2质量分数为6％的玻璃，最先析出的是镁铝钛酸盐（MAT），最终主晶相是α-堇青石，玻璃为整体析晶．在950℃时开始检测到含锆相，在950～1100℃范围内表现为ZrO2／TiO2固溶体形式．X射线衍射没有检测到其他含锆相．晶核剂TiO2和ZrO2是通过分相而影响玻璃晶化的，但ZrO2促进分相的能力略低于TiO2．

MgO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃的红外光谱研究

本文利用红外吸收光谱(IR)研究了MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃中钛离子的配位状态变化。结果表明:玻璃网络中主要有SiO4、AlO4四面体结构单元。在较低温度时,玻璃中的钛离子主要以四配位状态存在,随着温度的升高,钛离子逐渐向六配位转变。在升温过程中,TiO2表现为镁铝钛酸盐(MAT)和金红石相,玻璃中Al3+多数占据四面体配位位置。

MgO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃受控晶化研究

根据微晶玻璃的基础组成 ,以菱镁矿渣和大同砂为主要原料 ,从晶格匹配、最低共熔点、成型等方面确定MgO Al2 O3 SiO2 系玻璃主成分和选择晶核剂·用差热分析、X射线衍射、扫描电镜和偏光显微镜观测等手段 ,优选晶核剂 ,研究了以TiO2 和Cr2 O3为晶核剂的微晶玻璃的晶化速率、晶相组成和微观结构 ,晶化结果表明 :添加合适晶核剂将形成中间相 ,通过中间相诱导析晶 ,主晶相为堇青石 ;复合晶核剂可提高晶化速率 。

CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃复合晶核剂的优化及其对结构与性能的影响

以化学纯试剂CaO、MgO、Al2O3和SiO2为主要原料,采用熔融法制备添加复合晶核剂Cr2O3、Fe2O3和CaF2的CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CMAS)系微晶玻璃。采用正交试验的方法,确定复合晶核剂的相对最优配方。利用DTA、XRD、SEM和综合力学性能仪等手段,研究了复合晶核剂对该系微晶玻璃显微结构及性能的影响。结果表明,复合晶核剂的相对最优配方是Cr2O3、Fe2O3和CaF2的含量分别为0.5%、10%和8%,且复合晶核剂总含量的增加可以细化晶粒,随着晶粒细化,CMAS系微晶玻璃的维氏硬度增加。

CeO_2含量对MgO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃结构和晶化特性的影响

采用熔融法制备了不同氧化铈含量的MgO-Al2O3-SiO2系玻璃;采用差热分析方法研究了氧化铈含量对MgO-Al2O3-SiO2系玻璃转变温度和晶化峰值温度的影响以及该系玻璃的晶化机理;采用红外光谱技术研究了氧化铈对玻璃结构的影响,并验证了玻璃的差热分析结果;采用X射线粉末衍射分析方法对经900℃热处理后不同氧化铈含量的玻璃样品进行了晶相分析。研究结果表明:加入少量的氧化铈(w(CeO2)≤4%)能降低玻璃的转变温度,有利于玻璃粉体的烧结和促进α-堇青石相的形成,但氧化铈含量超过4%时将起相反作用;玻璃的析晶难易程度和析晶峰温度的高低不存在相互对应关系;玻璃的析晶活化能随着氧化铈含量的增加而增加;所有玻璃的晶化为表面晶化。

MgO-Al_2O_3-TiO_2浇注料的组成、结构及性能

用XRD分析了MgO -Al2 O3-TiO2 系浇注料的物相组成 ,通过光学显微镜观察了材料的微观结构。结果表明 :MgO -Al2 O3-TiO2 浇注料经高温烧结后主要由方镁石和MgO·Al2 O3- 2MgO·TiO2 固溶体组成 ;加入TiO2 能显著促进MgO -Al2 O3质浇注料的烧结 ,气孔率降低 ,强度显著提高。

CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-P_2O_5-(F)微晶玻璃的析晶及特征

采用熔融法制备了不同P2O5及F含量的CaO-MgO-Al2O3-SiO2-P2O5-(F)基础玻璃试样,研究了CaO-MgO-Al2O3-SiO2-P2O5-(F)系微晶玻璃的析晶及特征。结果表明:在CaO-MgO-Al2O3-SiO2-8.0wt%P2O5玻璃中,表面析晶和内部析晶同时存在,析出晶体主要为钙长石(CaAl2Si2O8)相、硅灰石(CaSiO3)和α-磷酸钙(Ca3(PO4)2)。玻璃中P2O5含量的提高抑制玻璃的表面析晶,同时促进了玻璃的整体析晶和α-磷酸钙晶体析出。同时添加P2O5和F的玻璃试样以整体析晶为主,析出晶体为块状氟磷灰石和粒状钙长石相。

热处理对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃瓷砖釉面力学性能的影响

采用等离子体原子发射光谱分析(ICP-AES)、热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、维氏显微硬度测试和扫描电镜(SEM)分析研究热处理对合作单位博德精工提供的CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃瓷砖釉面力学性能的影响,以期提高耐磨性能和优化热处理工艺。分别采用传统的两步法和一步法处理瓷砖釉面,结果表明,试样经过750℃保温120min—950℃保温90min和900℃保温2h处理后均析出透辉石、钡长石和氧化锆,大约能够使釉面硬度提高15%和13.6%。另外,试样经940℃保温5min处理后,发生氧化锆相变增韧,硬度提高约11.5%。考虑到工厂的生产实际,氧化锆相变增韧处理是提高瓷砖秞面力学性能的最佳热处理方式。

添加P_2O_5及F对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃形成及析晶的影响

为了研究P_2O_5及氟化物对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃形成及析晶的影响,采用高温熔融法制备了不同P_2O_5及氟化物含量的玻璃试样。结果表明:玻璃的形成范围大致为(P_2O_5%+F%)≤10%。在氟化物的添加量较低时,试样仅发生表面析晶,析出晶体为硅灰石(CaSiO_3)和少量的钙长石(CaAl_2Si_2O_8)。随着氟化物含量是增加,试样在表面和内部都析出晶体,最终形成"整体"析晶的状态。P_2O_5的加入抑制了表面析晶,但促进了玻璃的分相和整体析晶。同时添加P_2O_5及氟化物将促进晶体的整体析出和晶体的生长,P_2O_5加入量的提高有利于氟磷灰石[Ca_5(PO_4)_3F]的析出,而氟化物含量的提高增加了钙长石的析出。

CaO对MgO-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃烧结和性能的影响

研究了氧化钙对MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃烧结特性和性能的影响。结果表明:氧化钙替代氧化镁能够促进微晶玻璃粉体的烧结致密化,影响玻璃的晶化特性、介电性能和热膨胀特性。随着氧化钙量的增加,样品的介电常数和热膨胀系数增加,但其介质损耗呈现先减小后稍微增加的趋势。含3%CaO(质量分数)的样品可在900℃烧结致密化,并具有低的εr(5.4)、低的tgδ(≤0.13×10-2)和低的α(3.55×10-6℃-1),是一种有应用前景的低温共烧陶瓷基板材料。

炉渣组分对CaO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-MgO-Na_2O渣系与铁液间硫分配比的影响

针对高碱度高氧化铝的Ca O-Al_2O_3-Si O_2-Ti O_2-Mg O-Na_2O六元渣系,通过在1 773 K温度下测定其与铁液间的硫分配比,研究该渣系的脱硫性能.利用偏最小二乘法回归分析,建立了可较好预测硫分配比的回归方程,利用回归方程分析了炉渣碱度(mCa O/mSi O_2)、Mg O、Ti O_2、Al_2O_3以及Na_2O对硫分配比的影响.结果表明,当炉渣碱度大于2.9时,炉渣硫分配比均在140以上,表明该渣系具有较强的脱硫能力.在实验范围内,硫分配比随炉渣碱度的增加而提高.当碱度一定时,Mg O对硫分配比的影响不大,Ti O_2、Al_2O_3均使硫分配比降低,其中Al_2O_3降低硫分配比较为明显.硫分配比随Na_2O增加而增加,少量的Na_2O即可明显提高炉渣的脱硫能力.

CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系统玻璃表面析晶的研究

以浮选法黄金生产过程中排放的尾砂为主要原料 ,综合运用差热分析、X射线衍射、光学显微镜等测试手段 ,对CaO MgO Al2 O3 SiO2 系统玻璃的表面析晶行为及其动力学等内容进行了研究 ,其结果对进一步探索该系统玻璃粉末的烧结过程有一定的指导作用 ,对于合理利用固体废弃物 。

BaO-SiO2-B2O3-TiO2系统玻璃的电子自旋共振研究

采用电子自旋共振(ESR)方法研究了钛在BaO-SiO2-B2O3-TiO2系统玻璃中的价态及Ti3+的结构状态.结果表明:在正常空气气氛下熔制的玻璃中,钛主要以Ti4+形式存在,所产生的顺磁信号归因于玻璃的本征缺陷和熔制时TiO2中氧的逸出而形成的氧空位捕获电子引起,且随温度升高,氧空位浓度减少;在微还原性气氛下,有部分Ti3+形成,出现g┃=1.9954,g┸=1.9823两处顺磁峰,它们对温度有着不同的依从性,即随温度升高:g┃ 峰增强,g┸峰降低;根据Ti3+的g┃ 、g┸)参数的性质,认为Ti3+是处于带四方畸变的八面体配位场中,形成[TiO6];即便在液氮温度下,也难以观察到Ti3+的超精细结构谱线.

CaO/MgO比对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃微晶化行为的影响

采用DTA ,XRD ,SEM等测试分析手段研究了CaO/MgO比对CaO -MgO -Al2 O3 -SiO2 系玻璃微晶化行为的影响。结果表明 :在一定热处理制度下 ,可制备结构均匀致密、耐磨性极好的白色微晶陶瓷 ,其主晶相为硅灰石和透辉石 ;随着CaO/MgO比的降低 ,微晶陶瓷的晶化温度提高 ,透辉石型晶体含量增加 ,耐磨性提高。

MgO-Al_2O_3-SiO_2系堇青石微晶玻璃的制备及性能研究

采用高温熔融法制备了MgO-Al2O3-SiO2系堇青石微晶玻璃,采用DTA、XRD等对试样的热处理工艺和力学性能进行了分析,详细讨论了晶化温度、晶化时间、核化温度及核化时间对该系微晶玻璃力学性能及显微结构的影响。结果表明,对于实验研究的MgO-Al2O3-SiO2系玻璃,于600℃核化处理4h,于1100℃晶化处理2h,可以得到具有较好性能的堇青石基微晶玻璃,其抗弯强度可达182MPa。

SiO_2溶胶含量对Al_2O_3-SiO_2-TiO_2复合膜的影响

采用不同配比的Al2O3、SiO2、TiO2溶胶,通过溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2-TiO2复合膜.通过凝胶时间、TG-DTG、FT-IR和AFM等表征手段对溶胶的稳定性、复合膜的热稳定性、结构特征和表面微观形貌进行综合分析.实验结果表明:SiO2溶胶含量是影响复合溶胶稳定性的主要因素,随着SiO2溶胶含量的增加,复合溶胶的稳定性越小,凝胶时间越短,制膜时间缩短;TG-DTG分析表明,350℃以后,无明显的热效应,可见三组分复合的膜热稳定性较好;FT-IR表明,整个复合体系是以Si-O-Si为主要支架结构的,并生成了更加稳定的氧桥键(Si-O-Al和Ti-O-Al-O-Si等)而形成网络结构;AFM分析表明,复合膜的孔隙率较高,具有纳米尺寸孔洞,5μm范围内膜表面不太平整,通过多次涂膜可以减小缺陷,平均孔径约为53.8nm.