Li^(+)浓度对化学增强锂铝硅玻璃性能的影响

采用一步法化学增强工艺,研究了熔盐中Li^(+)的富集对不同厚度锂铝硅玻璃表面压应力、应力层深度、弯曲强度、硬度等性能的影响,选择Na_(3)PO_(4)作为熔盐除杂剂并对净化效果进行了评定。研究表明:熔盐中Li^(+)浓度增加至4800×10^(-6),3 mm化学增强锂铝硅玻璃的表面压应力、弯曲强度、硬度下降16.8%、16.8%、10.6%;8 mm化学增强锂铝硅玻璃的表面压应力、弯曲强度、硬度下降17.6%、14.7%、9.8%。熔盐中Li^(+)浓度的变化未对化学增强锂铝硅玻璃应力层深度产生明显影响。Na_(3)PO_(4)具有较好的除杂效果,化学增强锂铝硅玻璃的表面压应力、弯曲强度、硬度得到了明显的恢复,为保证化学增强锂铝硅玻璃在可见光波段具有较高的透光率,除杂剂Na_(3)PO_(4)的掺量不宜超过1%(质量分数)。

柔性玻璃的化学强化及其力学性能研究

具有高弯曲强度的柔性玻璃是柔性电子显示的重要组成部分,但柔性玻璃本质是脆性材料,因此其力学性能仍然不能满足使用要求。化学强化是提高柔性玻璃弯曲半径、抗划伤性等力学性能的有效途径,本文采用一步化学强化法,将90μm超薄高铝柔性玻璃在纯硝酸钾熔盐中进行强化,研究离子交换工艺对样品表面应力、维氏硬度及弯曲半径的影响规律。结果表明:在380℃进行1 h的离子交换后,样品的表面压应力达834.1 MPa,应力层深度为15.91μm,此时玻璃具有最佳的弯曲性能和耐划伤性;经化学强化后,90μm柔性玻璃的最小弯曲半径可由(29.8±0.73)mm降低至(6.94±0.99)mm;随着继续升高交换温度和延长时间,柔性玻璃的力学性能会有所降低。

铜离子交换锂铝硅抗菌玻璃的制备及性能研究

厚度为0.55 mm的平板锂铝硅玻璃,在KNO_(3)/NaNO_(3)混合熔盐中进行第1步化学钢化(IOX1),以及在KNO_(3)/NaNO_(3)/CuSO_(4)混合熔盐中进行第2步化学钢化(IOX2),可获得强度高、透明度好、抑菌效果优良的铜基抗菌玻璃。研究不同质量分数的CuSO4对锂铝硅玻璃抗菌性能的影响,结果表明,当工艺条件为:第1步离子交换混盐质量比为w(KNO_(3))∶w(NaNO_(3))=50∶50、交换4 h,第2步离子交换混盐质量比为w(KNO_(3))∶w(NaNO_(3))∶w(CuSO_(4))=90∶5∶5、交换2.5 h,可获得表面应力值高于700 MPa、在可见光区透过率>90%、抗菌活性值R≥5的优质抗菌玻璃。

离子交换法对建筑陶瓷力学性能的影响及强化机理研究

建筑陶瓷板的强度对于提高装饰材料寿命和节能环保有重大意义。离子交换法能通过有效增强陶瓷表层的面向挤压应力来提高陶瓷的断裂阻力和抗弯强度。影响陶瓷强化工艺的两个关键因素是离子交换温度和离子交换时间。本文采用KNO_(3)熔盐对建筑陶瓷板作离子交换强化处理,分析离子交换温度和离子交换时间对陶瓷样品力学性能的影响,并进一步探讨强化机理。结果表明,离子强化处理后陶瓷的抗弯强度、断裂韧性和表面硬度得到大幅提升,同时弹性模量和质量密度几乎不变。离子交换法通过KNO_(3)熔盐的K+与陶瓷表面的Na^(+)之间的置换反应在陶瓷表层形成预压应力抵消了部分破坏载荷。试验得出,在600℃下处理20h,样品的抗弯强度达到最大值216.10MPa,相比原始样品提升103.20%。

Characteristics of Paleoproterozoic Subduction System in Western Margin of Yangtze Plate

Paleoproterozoic subduction strongly occurred in the western margin of Yangtze plate. The basalticandesite volcanics of Ailaoshan Group and Dibadu Formation had been formed during paleo QinghaiTibet oceanic plate subduction under the paleoYangtze plate. Their trace element geochemistry suggests that their forming environments are continentalmarginarc and back arcbasin respectively. Consequently, the Paleoproterozoic subduction system in the western margin of Yangtze plate was established. Ailaoshan Group and Dibadu Formation came from an enriched mantle source that was contaminated by crustal sediments carried by subducted slab, and formed the Paleoroterozoic metamorphic basement of western margin of Yangtze plate. Ailaoshan Group is actually western boundary of Yangtze plate.

高安全锂离子电池复合集流体的界面强化

面向高能量密度电池的高比容量三元正极材料的应用,使锂离子电池更容易发生热失控,这不仅降低了其安全性,也限制了锂离子电池的进一步发展。如何在提高能量密度的同时保证电池的安全性是亟待解决的问题。以绝缘高分子薄膜为支撑基材,两侧沉积金属层得到了具有夹芯结构的铝复合集流体能有效保证电池在针刺条件下的安全性,且更轻的复合集流体的使用能进一步提高电池能量密度。但高分子基材与铝金属层之间界面结合力较差,这会导致复合集流体在高温电解液浸泡中发生脱层现象,从而影响其在电池中的使用。本研究采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为支撑基材,通过在铝金属镀层与高分子基材之间引入氧化物中间层,有效地增强了金属与高分子基材之间的界面结合力,提升复合集流体的电解液兼容性。此外,复合集流体良好的机械性能使其能很好地兼容现有的电池制备技术,利用其制备的软包电池表现出与使用传统铝箔为集流体的电池相当的电化学性能。进一步的针刺测试表明,复合集流体能有效阻止锂电池在针刺过程中的热失控,显著改善了电池的安全性能。

锂钠比对碱铝硅酸盐玻璃的化学强化性能影响

采用熔融淬冷法制备了不同锂钠比的锂铝硅酸盐玻璃,用两步化学强化法对样品进行了化学强化处理,研究了Li_(2)O取代Na_(2)O对铝硅酸盐玻璃机械性能和化学强化特征参数的影响。结果表明:随着Li_(2)O逐渐取代Na_(2)O,玻璃化转变温度从537.3℃减小至514.8℃。随着Li_(2)O含量增加,有利于化学强化中的第一步交换———Li^(+)-Na^(+)交换,提高交换层深度,但会对第二步Na^(+)-K^(+)交换产生抑制作用,导致K^(+)的交换深度减小。维氏压痕测试表明化学强化可以明显地提高Na-Li-x玻璃的硬度和抗裂性。随着Li_(2)O取代Na_(2)O,化学强化后玻璃的抗裂性先增后减,在Li_(2)O摩尔分数为10%时达到极值,为72.3 N,相比Li_(2)O摩尔分数为5%时的值提升了69.3%,引入适量的Li_(2)O会提高玻璃的耐径向开裂能力。

玻璃中Al_2O_3含量对离子交换增强性能的影响

为探究玻璃中铝含量对离子交换增强性能的影响,用硝酸钾熔盐对不同铝含量的成品玻璃进行了离子交换处理。用硬度仪、压力试验机和表面应力仪分别测量了离子交换前后玻璃的硬度、抗压强度和表面应力等性能,用X-射线光电子能谱(XPS)分析了离子交换前后玻璃表面的元素含量变化,并用EDS测试了离子交换后K+、Na+纵向浓度分布。研究表明,在Na2O含量近乎相等(13~14wt%)、同等离子交换条件下,Al2O3是影响离子交换效果的主要因素:Al2O3含量越高(在0.2~13.1wt%的范围内),离子交换层越深,表面应力越大,增强性能也越好。

离子交换对常用牙科陶瓷表面增强效果的研究

目的建立并探讨单重离子交换增强技术(HX-I型增强剂)对常用牙科陶瓷的增强效果。方法制备VitaVMK95、VitaVMK68、ShofuVintage标准试件各10条。将标准试件随机分组,实验组涂布HX-I型增强剂后,与空白对照组在相同条件下处理后,测定三点弯曲强度,并对实验组、对照组试件表面进行电子微探针分析(EMPA),观察Na+→K+交换深度。结果经统计学分析,观察HX-I型增强剂的效果。结果用HX-I型增强剂处理的陶瓷的三点弯曲强度明显增加,结果具有统计学意义(P<0.05);EMPA可见,自增强面至100μm深度以下K+明显增加而Na+明显下降。结论HX-I型增强剂可使常用牙科陶瓷表面产生明显的Na+→K+交换,并对常用牙科陶瓷弯曲强度有显著增强效果。

金属离子强化铁闪锌矿浮选精矿的生物浸出

考察了金属离子Cu2+、Fe3+和Fe2+等对铁闪锌矿浮选精矿生物浸出的影响,并与无菌条件下对铁闪锌矿浸出的影响进行比较。结果表明:Cu2+、Fe3+和Fe2+等金属离子在一定浓度范围内都可以促进铁闪锌矿的生物浸出;在无菌条件下,除Fe2+外,Cu2+和Fe3+离子仍对铁闪锌矿溶解有一定的促进作用。电化学测试和X射线衍射分析表明:添加Cu2+和Fe3+等离子将影响铁闪锌矿电极发生的电化学反应和浸渣组成;添加Cu2+离子可取代矿物基质晶格中的Zn而生成CuS沉淀,并与锌矿产生原电池效应而促进浸出过程;Fe3+和Fe2+两种离子强化铁闪锌矿生物浸出的机理本质上一致,均可以提高浸出液中氧化剂浓度和促进细菌生长与生物活性。

离子交换增强太阳能电池盖片玻璃的研究

系统研究了太阳能电池盖片玻璃经离子交换增强(化学钢化)后的机械性能、透光率以及离子束轰击对盖片性能的影响。分别利用动态力学分析仪(DMA)、光学显微镜、扫描电镜(SEM)、紫外-可见分光光度计和硬度仪等对盖片玻璃的力学性能、表面形貌、透光率、硬度等性能进行了测试。结果表明,经离子交换增强后的盖片玻璃,弯曲强度最大可以提高约4倍;且在受到离子束轰击时的损伤以及透光率下降的程度都小于原片玻璃,说明化学钢化玻璃具有较好的耐离子束轰击的能力。因此化学钢化能提高太阳能电池长期工作的可靠性,对提高太阳能电池的使用效率及寿命具有实际意义。

介质pH及离子强度对纳米SiO_2颗粒分散度的影响机制初探

【目的】分析介质pH及离子强度对纳米SiO_2(nSiO_2)颗粒分散度的影响。【方法】采用分散试验分析了不同介质pH和NaNO_3浓度对10nm nSiO_2颗粒分散度的影响,并通过多组分表面电荷调控模型理论及泊松-玻尔兹曼方程对影响机制进行了初步探讨。【结果】nSiO_2颗粒分散度随着NaNO_3浓度的增加而降低,但随着介质pH的升高而增加,并在pH 7.39以后逐渐趋于稳定;随着介质pH的增大,nSiO_2颗粒的表面电荷密度(σ)增加,但增加介质的离子强度及nSiO_2颗粒的粒径会逐渐降低σ。nSiO_2颗粒粒径的变化会导致其表面H+的分布发生改变,从而引起σ的变化。双电层结构的拟合结果表明,当双电层结构厚度与粒径比值(λD/Dp)<0.2时,nSiO_2颗粒的σ主要受控于粒径大小,可忽略离子强度和pH的影响;当λD/Dp>0.2时,nSiO_2颗粒的σ不仅受控于粒径大小,还与介质的离子强度和pH密切相关。【结论】nSiO_2颗粒的σ与粒径大小、介质的pH和离子强度密切相关。

5.25英寸玻璃基片化学增强工艺研究

玻璃基片是制作光盘的重要元件.本文介绍了玻璃光盘基片的离子交换增强原理和方法,给出了钠钙硅玻璃离子交换增强处理结果和直径130mm增强玻璃光盘基片的技术性能.

化学钢化工艺对钢化玻璃耐磨性的影响

采用化学钢化处理工艺对玻璃进行化学钢化处理，化学钢化过程在430～500℃的熔融KNO，中于2～8h下经离子交换处理完成，采用JM-I型漆膜磨耗仪评价化学钢化玻璃的磨损性能，采用光学显微镜对化学钢化玻璃的磨痕表面形貌进行观察，采用CMT5204型电子多功能试验机测定化学钢化玻璃在化学钢化及磨损前后的弯曲强度变化，并结合其磨损量分析其耐磨性．结果表明，在相同摩擦条件（2．5N，80s）下，原片玻璃的磨痕数量较多、深度较大，而经化学钢化处理后玻璃表面的磨痕较浅；化学钢化玻璃摩擦后的残余弯曲强度比未摩擦时下降11％左右，而原片玻璃下降约50％，说明化学钢化可以明显改善玻璃的耐磨性．

Ag和Ta离子双注入改善Ti6Al4V合金耐磨性能

采用Ag和Ta离子双注入对医用Ti6Al4V合金进行表面改性,即以Ag离子1.0×10^(17)cm^(-2)先注入、以Ta离子1.5×10^(17)cm^(-2)后注入合金样品表面。采用纳米力学探针研究离子注入前、后Ti6Al4V样品表面硬度随压入深度的变化,利用多功能摩擦磨损试验机分析离子注入前、后样品的耐磨性,利用XRD和XPS研究样品表面的物相组成和元素化合态。结果表明,离子注入后样品磨损量降低了77%、耐磨损性能的明显改善归因于样品硬度增加,磨损开始阶段保持低摩擦系数的时间较长和离子注入后合金固溶强化。

离子强度对苝与溶解有机质疏水性组分相互作用的影响

自然界水体(如地下水、湖泊、河流及海洋)中的溶解有机质(DOM)因具有显著的生态及环境功能而受到人们的广泛关注:DOM能够影响环境中污染物的命运,比如疏水性有机污染物(HOCs)与天然有机质结合后,其迁移途径、生物可利用性和毒性受到明显的控制,其对环境中生物的危害性减弱。本文运用荧光猝灭法测定了多环芳烃苝(perylene)与提取自红枫湖天然水体的DOM有机组分,计算了苝与DOM有机组分相互作用的分配系数(KDOC),探讨了影响相互作用的因素以及水体离子强度对分配系数的影响。研究认为,红枫湖DOM有机组分对多环芳烃苝的吸附能力与其芳香结构单元有很强的相关性,log KDOC值与有机组分在280 nm处的摩尔吸收(ε280)和分子质量有线性度较高的正比关系。一般而言,离子强度对分配系数的影响比较复杂,就总体趋势而言,增加离子强度有利于对PAHs吸附能力的提高。

40Cr钢强化离子氮化处理的研究

研究了40Cr钢普通离子氮化和强化离子氮化后的显微组织和物相组成,测定了氮化层的显微硬度和耐磨性。α″、CrN和Cr_2N相的弥散析出,是强化离子氮化优于普通离子氮化的原因。

强流脉冲离子束金属材料表面强化技术在中国的研究进展

以TIA-450型碳离子加速器为例,说明了磁绝缘二极管式强流脉冲离子束加速器的原理及结构,对国内该类型强流脉冲加速器在材料表面改性的研究和应用现状进行了系统的介绍,总结了强流脉冲离子束同金属材料交互作用的机理和特点,提出了强流脉冲离子束表面改性的未来发展方向.

离子注入技术在模具表面强化上的应用

阐述了离子注入技术改善模具表面性能的几个方面 ,分析了此项技术的发展前程及其应用的意义。

离子注入技术及其在模具制造中的应用

介绍了离子注入技术的原理和主要特点,综述了离子注入技术改善材料性能的各个方面,列举了该工艺在模具制造方面的应用情况,分析了该项技术存在的问题及发展趋势。