V_2O_5-B_2O_3-TeO_2体系低熔点玻璃形成规律及特性

较详细地研究了V2O5-B2O3-TeO2三元体系的熔化温度、冷却熔体的相组成及玻璃形成规律;并测试分析了V2O5-B2O3-TeO2三元体系玻璃的热性能和特征温度。结果表明,V2O5-B2O3-TeO2三元体系具有较低的熔化温度,存在3个不同的结晶区域和一个较广阔的玻璃形成区,其玻璃形成区域为:V2O50%～70%、B2O30%～30%、TeO230%～100%(均为摩尔分数);V2O5-B2O3-TeO2系玻璃具有较低的熔化温度和封接温度,是无铅低温封接玻璃的理想体系之一。

低温陈化法制备SO_4^(2-)/ZrO_2-Sm_2O_3固体超强酸及表征

本研究以氨水、氧氯化锆和三氯化钐为原料,用共沉淀法制得锆和钐的氢氧化物,经低温陈化、过滤、烘干和高温焙烧,制备出SO_4^(2-)/ZrO_2-Sm_2O_3固体超强酸(以下简称SZS)。用流动指示剂法测定其酸度,用IR、XRD对其进行了表征,并将其用于催化氯乙酸和乙醇的酯化反应。结果表明,低温陈化样品的突出优点是酸强度大(H0<-14.5);与SO42-结合得牢;在较宽的温度范围内,具有催化活性的亚稳态的ZrO2四方晶相没有发生相转变,这是其催化活性较高的微观原因。

Ce^(3+)和Tb^(3+)掺杂的BaO-La_2O_3-B_2O_3-SiO_2玻璃的发光性质

采用传统熔体冷却技术制备Ce3+和Tb3+掺杂的BaO-La2O3-B2O3-SiO2玻璃,并测试样品的吸收光谱和荧光光谱。实验结果表明:由于Ce3+在5d-4f轨道之间的电子跃迁,基础玻璃掺Ce3+后吸收截止边明显红移;掺Ce3+的BaO-La2O3-B2O3-SiO2玻璃的荧光发射光谱为峰值位于410nm附近的宽带,对应于Ce3+的5d-4f跃迁;由于SiO2比B2O3的光碱度大,玻璃的荧光发射波长,体现出随硼硅比的降低而略有红移;还原性气氛有利于提高玻璃中Ce3+的含量,从而增强发光强度;对Ce3+和Tb3+共掺玻璃,Ce3+和Tb3+在波长200～311nm间有激发带重叠,因存在竞争吸收,导致以此区间波长激发时Tb3+的发光有所减弱;Ce3+和Tb3+在311～444nm间也有激发带(或激发带与发射带)部分重叠,因Ce3+和Tb3+之间存在的辐射和无辐射能量传递导致Ce3+强烈敏化Tb3+的发光。

R_2O-RO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2系统快烧自生乳浊釉的化学组成与分相行为

本研究选择具有大范围实用分相区、适合快速烧成的R2 O(K2 O ,Na2 O) -RO(CaO ,MgO ,ZnO) -Al2 O3-B2 O3-SiO2 系统 ,研究了该多元系统全熔块乳浊釉组成与结构间的相互关系。通过优化组成设计及物理化学过程的控制 ,使釉熔体在快速烧成过程中自发产生分相 ,形成微米 -亚微米级液 -液不混溶结构 ,从而产生良好的乳浊效果。本文对各氧化物对分相过程的影响进行了讨论。

光学碱度对Tb^(3+)掺杂Bi_2O_3-B_2O_3玻璃发光性能的影响

采用熔融法制备了Tb3+掺杂的Bi2O3-B2O3系统玻璃,使用激发、发射及拉曼光谱分析了光学碱度与玻璃结构及发光性能的关系,同时绘制了Tb3+、Bi3+和Bi2+的能级图。研究结果表明:Tb3+掺杂的Bi2O3-B2O3玻璃由[BO3]、[BiO3]、[BO4]及[BiO6]共同组成,且随着光学碱度由0.63增加到0.93,玻璃的结构逐渐疏松。高的光学碱度使部分Bi3+变为Bi2+,发出571 nm(2P3/2(2)→2P1/2)的光,Bi3+→Tb3+的能量降低。在光学碱度及Tb3+、Bi3+和Bi2+离子的共同作用下,随着光学碱度的提高,玻璃的发光颜色由黄绿色变为白色。

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。

Al-TiO_2-B_2O_3反应体系的机械力化学与热化学行为

通过机械球磨系统地研究Al-TiO2-B2O3反应体系粉体的机械力化学与热化学行为。结果表明:Al-TiO2-B2O3复合粉体球磨20h后,中位径可达到4.35μm,形状近乎球形,并生成少量Al2O3、TiB2等新相;机械力化学作用使其在400℃左右就可发生缓慢的固相反应,在670℃时反应最为剧烈;在700℃热处理时,产物大部分为Al2O3和TiB2;在1000℃热处理时,产物全部为Al2O3和TiB2。

MO-RE_2O_3-B_2O_3 (M=Mg, Ca, Sr, Ba; RE=La, Eu, Gd)玻璃的发光性质

在空气中采用高温固相反应方法合成的17MO (8 x y)La2O3 75B2O3 xEu2O3 yGd2O3(MLBEG,M=Mg,Ca,Sr,Ba)玻璃,在紫外光(λex=350nm)激发下发射蓝光和红光,在绿色光(λex=532nm)激发下发射红光。电子自旋共振谱研究表明玻璃体系中有Eu2+离子存在。蓝色区的宽带发射是Eu2+离子的5d 4f跃迁发射;红色区的窄带发射是Eu3+离子的5D0 7FJ(J=1,2,3,4)跃迁发射。发现玻璃中的碱土金属离子对Eu3+ Eu2+离子的比例有很大影响。选择不同的碱土金属离子可以调节玻璃蓝色光和红色光的相对发射强度。MLBEG玻璃的发光性质可用于转换太阳能,增强植物的光合作用。

稀土固体超强酸S_2O_8^(2-)/ZrO_2-SiO_2-Sm_2O_3的失活及再生研究

研究了稀土固体超强酸催化剂S2O82-/ZrO2 SiO2 Sm2O3的失活原因与再生方法,采用热重差热分析法考察了催化剂失活原因。结果表明,催化剂失活的主要原因是:①催化剂表面硫含量损失;②催化剂表面活性位被反应液中的有机物覆盖;③催化剂表面积碳。催化剂采用7种不同再生方法进行比较。催化剂最佳再生方法是用无水乙醇洗涤2遍;110℃干燥12h。

Yb^(3+)掺杂SiO_2-Bi_2O_3-B_2O_3玻璃的物理性质及光谱性质

选取玻璃组分60SiO_2-xBi_2O_3-(30-x)B_2O_3-2K_2O-7Na_2O-1Yb_2O_3(以mol％记,x=0,5,10,15,20,25,30)为研究对象。通过测试试样的物理性质和光谱性质,应用倒易法(reciprocity method)计算Yb^(3+)离子的受激发射截面(σemi),并且计算了Yb^(3+)的自发辐射几率(A_(rad)),2F5/2能级的辐射寿命(T_(rad))。讨论了玻璃中Bi_2O_3和B_2O_3的组成变化对其物理性质、Yb^(3+)离子的吸收特性、发光特性以及OH^-离子对实测Yb^(3+)荧光寿命(T_f)的影响。结果表明:Yb^(3+)掺杂的Si_2-Bi_2O_3-B_2O_3具有较好的光谱性能,是一种新型的Yb^(3+)掺杂双包层光纤候选基质材料。

BBZS掺杂对BaO-Sm2O3-TiO2系微波介质陶瓷性能的影响

利用固相法制备BaO-Sm2O3-TiO2系微波介质陶瓷。通过复合添加氧化物ZnO、CuO和玻璃料Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2(BBZS),系统的烧结温度降至900℃。研究了玻璃料的添加量对介电性能的影响。按BaSm2Ti4O12+1wt%ZnO+1wt%CuO+xwt%BBZS(0<x≤30)配方,当x=25,预烧温度为1100℃和烧结温度为900℃时,有以下的微波特性:其介电常数为εr为60.51,Qf=2256 GHz,τf=1.502×10-5/℃,这种陶瓷材料有望与纯Ag电极共烧,应用到LTCC领域。

R_2O-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2系统玻璃对羟基磷灰石的烧结及其相转变的影响

系统地研究了R20—Al2O3—B2O3—SiO2系统玻璃对羟基磷灰石(HAP,Hydroxyapatite)的烧结和相转变的影响。其中玻璃组成为Na2O5～12,K2O7～15,Al2O3 3～5,ZnO 0～5,B2O3 15～25,SiO2 65～75(wt％)。结果表明R2O—Al2O3—B2O3—SiO2系统玻璃有较强的促进HAP烧结能力,但在较高温度下会促使HAP分解;合适的添加量为30wt％,烧结温度为1000℃。

BaO-Al2O3-B2O3系密封玻璃的结构与性质

固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell SOFC）具有能量转化效率高（能量利用率可达60%～80%）,不采用贵金属作催化剂,可使用多种燃料,对环境友好,可实现长寿命运行等优点,受到广泛关注。平板式固体氧化物燃料电池（planar SOFC pSOFC）以其高功率密度、低生产成本等优点，

Eu^(3+)掺杂ZnO-MgO-La_2O_3-B_2O_3基发光光纤的弹脆塑性

采用高温固相反应法制备了Eu3+掺杂ZnO-MgO-La2O3-B2O3基质的光致发光光纤,通过轴向拉伸试验测量了该光纤的应力-应变曲线。应用弹脆塑性理论研究了屈服面的变化和应力-应变的本构关系,计算了拉伸弹性模量、拉伸强度、拉伸最大负荷、拉伸强度的应变、断裂伸长率和材料的脆性指数。结果表明,该光纤弹性模量高于普通玻璃和大理石,接近于硬铝合金和轧制铝,其拉伸强度和所能承载的负荷都较大。

Li_2O-Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3系统玻璃纤维的核化晶化机理

本文运用扫描电镜、X射线衍射定性分析和定量分析等手段,研究了以TiO_2为成核剂的Li_2O-Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3系统玻璃纤维的核化晶化机理。结果表明,不加TiO_2时,纤维析晶与同成份的块状玻璃明显不同,而且析晶具有明显的方向性。添加TiO_2后,整个纤维内部均匀析晶。另外,TiO_2的加入降低了高温粘度,升高了低温粘度,加快了析晶速度,并促使β-锂霞石(Li_2O·Al_2O_3·2SiO_2)较快地向β-锂辉石(Li_2O·Al_2O_3·4SiO_2)转变。

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.

Al-ZrOCl_2-B_2O_3体系反应合成复合材料研究

开发了AlZrOCl2B2O3原位反应新体系,采用熔体反应法以AlZrOCl2B2O3粉剂为反应物成功制备了(ZrB2+ZrAl+Al2O3)p/Al复合材料。扫描电镜(SEM)分析表明,该体系生成的复合材料的颗粒细小(≤2μm),且弥散分布于基体中;反应生成的颗粒体积分数随起始反应温度的提高和反应时间的延长而增大,但当温度升至900℃时,颗粒有聚集长大的趋势。通过水淬试样分析,该体系反应的动力学机制为反应破裂扩散机制。

固体超强酸催化剂S_2O_8^(2-)/ZrO_2-SiO_2-Sm_2O_3的酸性研究

采用IR、Py-IR、XPS技术考察了不同制备条件下制备的S2O2-8/ZrO2-SiO2类固体超强酸催化剂的表面酸种类、酸量、酸强度.结果表明:浸渍S2O2-8使得S2p、Zr3d结合能正极化程度大大提高,有利于提高催化剂的活性;加入少量氧化钐制得的催化剂的S2p、Zr3d结合能略大于不加稀土的样品,说明少量的稀土元素改变了催化剂表面的化学状态,使催化剂表面元素正极化程度提高,对改善催化剂的活性及寿命有一定作用.

Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO系玻璃着色的光谱吸收特性研究

以Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO为基础玻璃,分别采用不同金属氧化物对其着色,研究着色剂种类、着色剂引入量以及玻璃粉粒径对玻璃粉热辐射吸收光谱性能的影响。结果表明:Co_2O_3在600～690 nm和大于1120 nm波长范围的玻璃粉具有最高的吸收率; CuO和MnO分别在690～1120 nm和480～590 nm区间的吸收率高于其它着色剂,对氧化钴该波长的低吸收率具有互补性;采用复合着色剂玻璃的光谱吸收率不具有质量加和特性;玻璃粉的光谱吸收率随玻璃粉粒径的增大而明显增大。研究旨在为热辐射加热封接工艺封接玻璃的开发提供依据。

温度稳定性高的BaO-TiO_2-Sm_2O_3微波介质陶瓷的研究与应用

为了提高BaO-TiO2-Sm2O3介电陶瓷的温度稳定性,对其进行了改性研究。该陶瓷采用固相法制备粉料,XRD和SEM分析其晶相组成和显微结构,采用Sr2+和Nd3+分别取代Ba2+和Sm3+调节其频率温度系数。当Sr2+∶Ba2+=5∶95(mol),Nd3+∶Sm3+=8∶2(mol)时,获得了介电常数为80、频率温度系数接近0ppm/℃、Q.f≥8000GHz的微波介质陶瓷。用该陶瓷制作了中心频率1005MHz的4腔一体化结构的带通滤波器,Δf3dB=29MHz,插入损耗小于2 dB。滤波器经过高温、低温和温度冲击试验后,频率温度系数最大为8.28 ppm/℃,满足通信设备的要求。