无压烧结制备Y_(2)MgAl_(4)SiO_(12)∶Ce^(3+)荧光陶瓷及光学性能

Y_(3)Al_(5)O_(12)∶Ce^(3+)荧光粉是目前白光LED的主要发光材料,但在使用时存在封装树脂因散热不佳而发生老化等问题。本文采用无压烧结制备了Y_(2)MgAl_(4)SiO_(12)∶Ce^(3+)透明陶瓷荧光体,用于替代荧光粉体和调控发光性能。首先通过化学共沉淀法制备前驱体粉体,经高温煅烧后采用冷等静压成型,最后在马弗炉中1 600℃煅烧制得透明荧光陶瓷。研究了Ce^(3+)掺杂浓度和样品厚度对材料性能的影响,其中掺杂量为0.5%的样品在800 nm处具有56%的透过率,在450 K下发光强度仍能保持室温强度的84%。与蓝光芯片组装成器件测试表明,荧光陶瓷在蓝光LEDs/LDs的激发下发出白光,其CIE色度坐标分别为(0.307 6,0.332 9)和(0.308 0,0.331 6),光效分别为62.6 lm/W和146.3 lm/W。研究结果表明,YMAS∶Ce荧光陶瓷可应用于白光LEDs/LDs领域。

Fe_(2)O_(3)对含铈钙钛矿玻璃陶瓷物相结构及化学稳定性的影响

本文以典型SiO_(2)-B_(2)O_(3)-CaO-Na_(2)O-TiO_(2)硼硅酸盐玻璃为基础玻璃,采用热处理析晶法制备含铈钙钛矿玻璃陶瓷固化体。通过DSC、XRD、FTIR、SEM-EDS、ICP等测试方法研究了不同Fe_(2)O_(3)含量对该固化体物相结构及化学稳定性的影响。结果表明,随着Fe_(2)O_(3)的掺入,CeO_(2)晶体衍射峰强度逐渐减弱,钙钛矿(CaTiO_(3))晶粒分布的均匀程度呈先升高后降低的趋势,所有元素的归一化浸出率呈先降低后升高的趋势。当Fe_(2)O_(3)含量为6%(质量分数)时,CeO_(2)晶体消失,晶粒的分布最为均匀,所有元素的归一化浸出率最低。28 d后,所有样品中元素的归一化浸出率(g·m^(-2)·d^(-1))均低于10^(-3)数量级,这表明所制备的玻璃陶瓷固化体具有优异的化学稳定性。本研究为采用钙钛矿玻璃陶瓷固化体处理高放核废液提供了理论支撑和实验指导。

羟基化玻璃纤维增强SiO_(2)气凝胶的制备及性能

采用羟基化的玻璃纤维作为增强体来提升SiO_(2)气凝胶力学性能。通过正交实验确定最优工艺参数,对比研究玻璃纤维羟基化以及纤维添加量和长度对SiO_(2)气凝胶的影响,并研究其影响机制。结果表明:最佳成分比所得SiO_(2)气凝胶的孔隙率达到97.34%,羟基化玻璃纤维能够有效提高SiO_(2)气凝胶的力学性能,且当添加质量分数为5%,短纤维(3 mm)与长纤维(10 mm)质量比为2∶8时,SiO_(2)气凝胶导热系数为0.0284 W/(m·K),抗压强度达到0.37 MPa。

n(Bi_(2)O_(3))/n(SiO_(2))对Bi_(2)O_(3)-B2O_(3)-SiO_(2)系光伏玻璃背板油墨微观结构和反射率的影响

随着光伏发射极和背面钝化电池双面双玻组件产业的兴起,光伏玻璃背板用光伏油墨的需求量逐年递增。光伏油墨制备成涂层后,其致密程度将直接影响自身的反射率,进而对光伏电池的光电转化效率产生影响。本文通过改变n(Bi_(2)O_(3))/n(SiO_(2)),探究玻璃熔剂析晶和其对Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-SiO_(2)系玻璃熔剂所制备光伏油墨的影响。采用DSC和Raman对玻璃熔剂的特征行为进行了表征,采用XRD、SEM、色度仪对不同光伏油墨涂层的微观结构和反射率进行了研究,并提出了光伏油墨涂层的光反射增强机制。研究表明,n(Bi_(2)O_(3))/n(SiO_(2))的升高会使[BiO_(3)]和[BiO_(6)]基团含量增多,破坏[SiO_(4)]玻璃网络的能力增强,玻璃熔剂的转变温度和析晶峰温度逐渐降低,玻璃熔剂的析晶能力逐渐增大。在短时间内烤制后的玻璃熔剂涂层中会逐渐析出大量的片状Bi_(2)SiO_(5)晶粒,将其制备成光伏油墨涂层后,涂层的反射率会随着n(Bi_(2)O_(3))/n(SiO_(2))的升高而逐渐升高。当n(Bi_(2)O_(3))/n(SiO_(2))为30∶60时,光伏油墨涂层的反射率在近红外波长范围内可提升到82.66%。这主要是因为油墨涂层中的孔隙和空洞作为异相界面,可促使Bi_(2)SiO_(5)晶粒析出并填充在光伏油墨涂层的孔隙和空洞中,使油墨涂层的致密度提高,从而增强光伏油墨涂层对光线的反射能力。

PbF_(2)·SiO_(2)基玻璃陶瓷的溶胶-凝胶法制备及结构转变研究

采用溶胶-凝胶法制备了 PbF2?SiO2纳米晶玻璃陶瓷块体;利用 TG-DSC 和 IR 技术分析了干凝胶在热处理过程中有机基团的分解及内部原子键合方式的演变;结合 XRD 和 TEM 研究了凝胶玻璃中 PbF2纳米晶粒的长大过程,并分析了 Er3+掺杂的影响。结果表明,采用此方法制备的 PbF2?SiO2纳米晶玻璃陶瓷具有较好的成形性,晶化温度在 320℃左右;经 480℃热处理,镶嵌在玻璃基体中的 PbF2晶粒尺度约为 10～25nm,材料透明性良好。在 PbF2?SiO2系统中掺入少量的 Er3+,将提高 PbF2的晶化温度,降低玻璃陶瓷的显微硬度;掺杂可能对 PbF2晶粒表面原子的活性起抑制作用,阻碍晶粒的表面迁移,使晶粒的生长速度明显降低。

复掺纳米SiO_(2)和玻璃粉对水泥砂浆性能的影响研究

为了促进废玻璃粉(WGP)在水泥基材料中的回收利用,研究了纳米SiO_(2)和玻璃粉单掺、复掺对砂浆力学性能与抗冻性的影响,并采用热重分析(TG-DTA)和压汞法(MIP)分析影响机理。结果表明:玻璃粉使砂浆抗压和抗折强度降低,而纳米SiO_(2)对含玻璃粉水泥砂浆的强度发展具有积极作用,掺入3%纳米SiO_(2)可补偿相应的强度损失。10%替代量的玻璃粉使砂浆抗冻性略有提高,替代量超过10%后,抗冻性降低。玻璃粉替代量不变时,3%纳米SiO_(2)可显著改善含玻璃粉水泥砂浆的抗冻性。TG-DTA显示,纳米SiO_(2)促进了含玻璃粉水泥砂浆的水化,生成了更多的C-S-H凝胶;MIP显示,纳米SiO_(2)显著降低了含玻璃粉水泥砂浆的孔隙率,优化了孔径分布。综合评估纳米SiO_(2)和玻璃粉对水泥砂浆力学及抗冻性的影响后,建议20%玻璃粉和3%纳米SiO_(2)复掺,以最大限度利用玻璃粉。

SiO_(2)质量分数及烧成温度对陶瓷板性能的影响

以某陶瓷大板企业提供的9种矿物原料和石英砂为原料,根据其化学组成和K_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)三元系统相图设计4种SiO_(2)含量不同陶瓷板原料配方。通过摩尔比例换算出每种原料中所含SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和K_(2)O含量。研究配方SiO_(2)含量及烧成温度对陶瓷板试样性能的影响,并结合X射线衍射与断口显微形貌进行分析。结果表明,陶瓷板中SiO_(2)含量过高、过低均不利于陶瓷板烧结和性能提高。本试验原料配方中适宜SiO_(2)含量为63.58%,在1130℃烧结性能最佳,试样抗折强度达75.69 MPa,体积密度为2.48 g/cm^(3),吸水率为0.13%。

SiO_(2)气凝胶及其他功能填料对反射隔热涂料性能影响

为了提高SiO_(2)气凝胶反射隔热涂料的保温隔热性能,研究了亲水、疏水性SiO_(2)气凝胶的掺量对反射隔热涂料的太阳热反射率和隔热温差的影响,以及几种功能性填料的作用。结果表明:掺量1.5%的疏水SiO_(2)气凝胶制得的反射隔热涂料性能最好,其太阳热反射率达到了83.32%,隔热温差达到了31.6℃。掺量为9%的空心玻璃微珠所制的反射隔热涂料的反射率达到85.33%,隔热温差达到32.65℃,是其他功能性填料中表现最佳的一种填料。1.5%疏水SiO_(2)气凝胶和9%空心玻璃微珠复配制得的反射隔热涂料其导热系数为0.041 W·m^(-1)·K^(-1),比各自单独使用制得的反射隔热涂料的导热系数低30%~40%,表现出良好的保温隔热效果。

硼硅酸玻璃对CaO-B_2O_3-SiO_2玻璃陶瓷结构和性能的影响

采用在CaO-B2O3-SiO2（CBS）玻璃中添加硼硅酸玻璃的方式制备了低温烧结的CBS复相玻璃陶瓷,系统地研究了其对CBS玻璃陶瓷10MHz下的介电常数及热膨胀系数的影响规律。利用DSC,XRD和SEM微观结构分析方法,研究了试样的性能与结构的关系。研究结果表明：硼硅酸玻璃与CBS玻璃具有很好的相容性,硼硅酸玻璃的添加量在0～40%（质量分数,下同）的范围内均可在850℃烧结。硼硅玻璃能有效降低体系的介电常数,实现介电常数在5.6～6.6范围内可调;硼硅玻璃的添加量小于20%时,膨胀系数增加幅度较小,随着硼硅玻璃量的增加,膨胀系数显著增大,其原因是随着硼硅酸玻璃添加量的增加,生成了具有低介电常数、高膨胀系数的-αSiO2。

用于阻抗变换层的Li_2O-Al_2O_30SiO_2玻璃陶瓷制备及其微波介电特性

采用热压和凝浇注无压烧结的方法制备了Li2 O Al2 O3 SiO2 玻璃陶瓷阻抗变换层 ,研究表明烧结的工艺方法和参数对该玻璃陶瓷的致密度和复介电常数有很大的影响。在较高烧结温度和压力下 ,该玻璃陶瓷的复介电常数保持不变。降低烧结温度和压力时 ,能够得到一系列复介电常数在较小范围内变化的Li2 O Al2 O3 SiO2 玻璃陶瓷 ,但复介电常数不随频率发生变化。将该玻璃陶瓷作为吸波材料的阻抗变换层后 ,大幅度提高了材料的吸波性能 ,而且其制备工艺对吸波性能也有一定的影响 。

SiO_2-Al_2O_3-MgO-F系玻璃陶瓷的烧结析晶(Ⅱ)——粒度和成型压力对组织和性能的影响

本文系统研究了玻璃粒度和成型压力对SiO2 -Al2 O3-MgO -F系玻璃烧结析晶过程的影响规律。结果表明 ;粒度和压力对所研究的玻璃体系的显微组织 ,密度和硬度等性能都有显著的影响作用。可以根据需要通过改变玻璃粒度和成型压力来调整和控制玻璃陶瓷的组织和性能。

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。

CaO/SiO_2对复合尾矿制备玻璃陶瓷性能的影响

以陕南金尾矿为主要原料,以白云鄂博低品位尾矿代替外加晶核剂,采用熔融法制得复合尾矿玻璃陶瓷材料。利用DTA、XRD、SEM等测试手段,研究不同CaO/SiO2对玻璃陶瓷的晶化温度、显微结构和理化性能的影响。研究表明:当CaO/SiO2比值为0.43~0.26时,主晶相均为普通辉石相;随着CaO/SiO2比值减小,晶化温度呈上升趋势,晶化程度逐渐降低,且对力学性能和密度的影响不大。其中当CaO/SiO2比值为0.32时性能最佳,尾矿玻璃陶瓷的抗折强度169.2 MPa、密度2.92 g/cm3、耐酸性95%、耐碱性98%。

不同Al_(2)O_(3)/SiO_(2)比的MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)微晶玻璃制备及性能研究

本文采用烧结法制备MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(MAS)微晶玻璃,研究不同Al_(2)O_(3)/SiO_(2)质量比对MAS微晶玻璃的微观结构和理化性能的影响,采用X射线衍射、差热分析、红外光谱、扫描电子显微镜对基础玻璃与微晶玻璃的结构和表面形貌进行表征,并对微晶玻璃的密度、力学性能、耐蚀性、热学性能和介电性能进行测试分析。结果表明:随着Al_(2)O_(3)/SiO_(2)质量比从0.52增大至0.64,基础玻璃的玻璃化转变温度T_(g)增大、析晶峰值温度T_()p减小,促使样品析出α-堇青石晶相;样品密度在2.52~2.60 g/cm^(3)波动,介电常数εr由1.73增加到4.51,热膨胀系数由4.46×10^(-6)℃^(-1)降低到2.38×10^(-6)℃^(-1),介电损耗tanδ在8.4×10^(-3)~3.7×10^(-3)波动,抗弯强度在80~120 MPa波动。

CBS/SiO_2体系玻璃陶瓷结构与性能研究

采用水淬法制备CBS玻璃,并使用液相参与的烧结机制制备了钙硅硼(CBS)玻璃陶瓷。研究了不同配比下的CBS/SiO2体系玻璃陶瓷的相组成、显微结构、介电性能及绝缘电阻率。结果表明,随着SiO2添加量增加,材料的介电常数有所下降。当w(SiO2)为15%时,其在850℃的低温烧结样品,10MHz的测试频率下,εr为6.01,tgδ为1.22×10–3,绝缘电阻率1.5×1012?.cm,样品中出现大量石英相,晶粒尺寸多在1μm以下。保温时间对介电性能影响不大。

含碱金属离子的CaO-B_2O_3-SiO_2系玻璃陶瓷性能研究

研究了碱金属氧化物对CaO-B2O3-SiO2(CBS)系玻璃陶瓷的软化析晶温度以及材料的烧结、介电等方面性能的影响。结果表明:对于添加双碱的CBS玻璃,随双碱金属离子半径增大软化温度呈升高趋势,而析晶峰值温度呈降低趋势。Na2O和K2O添加对于改善CBS系玻璃陶瓷烧结性能效果更好,试样内部晶粒分布均匀、结构致密。烧成试样主晶相均为CaSiO3,CaB2O4和石英。试样的介电常数和介电损耗随频率的增加而减小。随着测试温度的升高,试样的介电常数略有增加,而介电损耗呈降低趋势。

SiO_2-Al_2O_3-MgO-K_2O- (F,Cr_2O_3)玻璃陶瓷的析晶

为了研究形核剂氟化物、氧化铬及其复合作用对SiO2-Al2O3-MgO-K2O系玻璃陶瓷形核和析晶的影响,采用高温熔融法制备了不同氟化物和氧化铬含量的基础玻璃,并对该基础玻璃进行了差热分析、显微分析和X射线衍射分析.结果表明:在所研究的玻璃体系中,氟化物或氧化铬的加入,都不同程度地削弱了玻璃体的结构,降低了玻璃的转变温度;当基础玻璃只含有氟化物时,玻璃在表面析出云母晶体,内部发生分相现象,而玻璃中仅含有氧化铬时,玻璃中发生整体析晶;没有氟化物的存在,不能析出云母晶体;当同时加入两种元素的物质后,对玻璃体析晶的影响不是简单的加合,复合的作用更为突出,进一步降低了玻璃的转变温度和析晶温度,整体均匀析出云母晶体.

BaFe_(12)O_(19)/SiO_2微晶玻璃陶瓷的柠檬酸盐Sol-Gel合成及其微波性能的研究

采用柠檬酸 Ｓoｌ－ｇｅｌ工艺合成了 ＢａＦｅ12Ｏ１９／ＳｉＯ２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微晶玻璃陶瓷的合成与体系中 Ｆｅ／Ｂａ、烧结温度密切相关；其介电常数、磁导率基本都随测试频率的增加而下降；介电损耗值最大达到０．４０，磁损耗值较小．

PbO-Na_2O-Nb_2O_5-SiO_2系复合玻璃陶瓷的结晶行为和介电性能

通过熔融-快冷-可控结晶技术,制备了不同Pb含量的PbO-Na2O-Nb2O5-SiO2系的玻璃陶瓷,并对其结晶行为和介电性能进行了研究。XRD分析结果表明,在750℃下热处理的样品,随Pb含量增加,相结构由立方钙钛矿演变至焦绿石相;而850℃下热处理样品,随Pb含量增加,相结构由方钙钛矿演变为钨青铜/钙钛矿两相共存;介电性能测试结果表明,750℃热处理样品介电常数随Pb含量增加而降低;850℃热处理样品趋势相反,且高Pb含量样品的介电常数温度依赖性显著。采用EDS对玻璃相内和陶瓷颗粒内部元素分布进行了分析,并采用三元系相图对结晶反应过程进行了解释,表明,不同组分和热处理条件下,析晶反应路径的不同是造成相变演化和介电性能显著不同的主要原因。