掺Al_2O_3对Bi系微晶玻璃超导性的影响

用熔体快速淬冷法制备了Bi_(1.7),Pb_(0.3),Sr_2Ca_3Cu_4Al_xO_y(x=0～2.0)玻璃系列。用差热分析、X射线衍射、扫描电镜和电阻测量等方法研究了掺入Al_2O_3对Bi(Pb)SrCaCuO系微晶玻璃的玻璃形成能力、工艺性能、生成的晶相和超导性的影响。结果表明:在Bi系玻璃中掺AL_2O_3后,玻璃的形成能力提高且工艺性能改善。适当的Al_2O_3含量并不影响2228相的形成。超导相为针状晶体。将x=1.5的玻璃拉制成纤维,经热处理后测得T_c为104K。这些结果对采用玻璃微晶化方法制备超导线材有参考价值。

BaO-CaO-B_2O_3-TiO_2系玻璃的性质与结构研究

本工作研究了27BaO·5CaO·(64-x)B_2O_3·xTiO_2·1La_2O_3·3ZrO_2玻璃的一些物理性质、红外吸收和拉曼光谱.随 TiO_2含量增加,玻璃的密度、折射率、转变温度、软化温度和热膨胀系数也随之增加.讨论了(BO_4)、(BO_3)、(TiO_4)和(TiO_6)结构基团随玻璃成分变化的情况.在较高 TiO_2含量下(>30mol%),玻璃结构中以(TiO_2)四面体、(TiO_6)八面体和(BO_3)硼酸盐基团为主.钛离子既起网络形成体作用,又处于网络调整位.红外吸收光谱上位于950cm^(-1)处的振动峰可认为与(TiO_4)基团相关.

低工作温度的氧化钨气敏材料

本文报道了一种可以在１００℃左右工作的氢化钨气敏材料，它对氢气和一氧化氮有很高的灵敏度和良好的选择性。

ZrF_4-BaF_2-LaF_3-ZnF_2系统玻璃的析晶行为和动力学

用DTA和XRD分析、TEM观察、IR光谱以及等温和不等温DSC等方法,研究了61.5ZrF_4·(31-m)BaF_2·7.5LaF_3·mZnF_2玻璃(m=0～6%(mol))的晶化过程和析晶动力学。结果表明:该系列玻璃是由分相导致整体析晶,DTA曲线上的T_(c1)峰为β-BaZrF_6和β-BaZr_2F_(10)晶相的共同析晶峰,DTA曲线上的T_(c2)峰为LaF_3·2 zrF_4晶相的析出峰和β-BaZrF_6→α-BaZrF_6多晶转变峰;玻璃的析晶动力学过程可以用JMA方程来描述;以适量的ZnF_2取代BaF_2可使玻璃的形成能力有所改善。

Li_2O-Na_2O-Al_2O_3-SiO_2系玻璃中的Na^+自扩散

应用放射性同位素法,研究了xLi_2O·(31.8-x)Na_2O·5.8Al_2O_3·62.4SiO_2(mol%)系玻璃中的Na^+自扩散温度范围为250～450℃。从实测数据,用数值法与图解法求得Na^+的自扩散系数D_(Na)~*。根据玻璃的组成和扩散温度,D_(Na)~*值变化于8.8×10^(-8)～1.1×10^(-11)cm^2s^(-1)。随着玻璃中Na_2O含量的减少,D_(Na)~*逐渐降低,显示明显的双碱效应。由不同碱离子的Dietzel场强之差,讨论了这种双碱效应。D_(Na)~*随温度指数上升,符合Arrhenius方程。据此方程,应用最小二乘法,获得扩散活化能E和指数前项D_o,E值约为79～91kJ/mol。

Fe_2O_3-SiO_2系统着色涂层的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Fe_2O_3-SiO_2系统的着色涂层。对其进行了X射线光电子能谱、电子衍射、红外反射光谱及紫外,可见、近红外透过光谱的分析,并确定了涂层中Fe的状态和含量。此外,对透过曲线变化规律进行了探讨和研究。

掺杂MgCr_2O_4-TiO_2系湿敏陶瓷的研究

在MgCr_2O_4-TiO_2系湿敏陶瓷的基体中掺入V_2O_3杂质,改进了系统的电性能。通过大量实验,确定最佳工艺条件:1200℃还原气氛中烧结1h,采用RuO_2电极浆料,在70Hz、1V的交流电下测试湿度电阻特性;确定最佳组成为MgO:Cr_2O_3:TiO_2:V_2O_3=80:80:20:2(摩尔比)。研制的MgCr_2O_4-TiO_2系湿敏陶瓷具有阻值范围适中(10~3～10~7Ω)、响应快(小于10s)、滞后效应小(<±1%)和灵敏度高等优点。用SEM、XRD、EPMA等手段分析了典型的MgCr_2O_4-TiO_2湿敏陶瓷的显微结构、晶相和成分分布。用XPS、EPR和IR论证了该材料的导电机理。用NMR和IR初步探讨了半导体湿敏陶瓷的湿敏机理。

掺铁与铜的硫系玻璃的电学性质与能带结构

用高温熔融法在 Sb_(12)Ge_(28)Se_(60)玻璃中掺入 Fe 和 Cu。对 Cu_x(Sb_(12)Ge_(28)(Se_(60))_(100-x)系统玻璃,当 Cu 含量为5 at%时,电导率提高3.4个数量级,电导活化能下降0.23eV。分析表明,Cu 引入后与母体玻璃中的阴离子形成了正常结构键合的共价键,各元素的价键均得到满足,电导活化能的下降是由于禁带宽度降低导致(E_f-E_v)值下降所致。对 Fe_x(Sb_(12)Ge_(28)Se_(60))_(100-x)系统玻璃,DSC 与 SEM 的测定表明,Fe 引入后玻璃产生了分相。当 Fe 含量为2 at%时,电导率增加了6.3个数量级,电导活化能则下降0.61eV,光声子谱的分析表明,E_(opt)仅下降了0.04eV。根据这些数据和 ESR 的测定结果得出了该系统玻璃的能带结构模型,导致电导率激增的原因是由于 Fe^(2+)(d^(?))施主缺陷态的形成。

掺铁硫系玻璃离子选择电极

采用高温熔融法在Sb_(12)Ge_(28)Se_(60)玻璃中掺0～2%(at)铁,电导率增加7个数量级。根据ESR的测定结果,电导率激增是由于铁在玻璃能隙中形成了Fe^(2+)(d^6)施主能级。用掺铁玻璃制成了对Fe^(3+)离子在10^(-5)～10^(-1)mol/L浓度范围线性响应斜率为58.3 mV/mol·L^(-1)的电极。该电极在强酸性溶液中十分稳定。根据半导体玻璃的能带模型以及XPS的实验结果,提出了该硫系玻璃电极的选择性响应机理。

原子模型的松紧规律与硫系玻璃的形成规律

本文通过对量子化学中原子模型的松紧规律进行分析,在归纳了周期表中各元素的硫系玻璃形成能力后发现,这二者存在相关性,即原子核对价电子束缚偏紧的元素形成硫系玻璃能力大,偏松的元素则形成力差。文中从玻璃结构的基本概念出发,运用量子化学的原理对这种相关性作了分析。在仔细研究了玻璃系统中孤对电子在形成玻璃中的作用及化学环境与孤对电子的相互作用后,首次提出了从系统中孤对电子数量判断玻璃形成能力的规则。各种实验结果证实了这个规则的成立。

Ge-As-Se-Te系统玻璃的结构

应用红外反射光谱、激光拉曼光谱和C-射线■射分析。对■Se-Te系统硫系玻璃的结构进行了研究。结果表明:该系统玻璃的基本■元为[GeX_(4/2)]和[AsX__(3/2)](X=Se、Te,下同);还可能存在X■As_2X_(4/2)、GeX_(2/2)和GeTe结构单元,它们的相对含量取决于玻璃中各部分(?)加入量。据此提出了该系统中几种玻璃的结构模型。此外,还对玻璃经热处理后的稳定性作了探讨,发现Te取代Se后,玻璃的稳定性下降。易于析晶、■出的晶体有GeTe、Te和As_2Te_3。

HgI_2-Ag_2S-As_2S_3硫系玻璃离子选择电极

研究了适合作为离子选择电极的HgI_2-Ag_2S-As_2S_3和HgS-Ag_2S-As_2S_3系统的玻璃形成区。通过对这些玻璃性质与结构分析,发现xHgI_2·(100-x)(0.5Ag_2S·0.5As_2S_3]系列玻璃是很好的传感膜材料。采用该系列玻璃制成了对Ag^+离子10^(-6)～10^(-1)mol/L浓度范围具有能斯特响应斜率60mV/mol·L^(-1)和对Hg^(2+)离子10^(-6)～10^(-1)mol/L浓度具有能斯特斜率30mV/mol·L^(-1)的电极。这些电极具有优良的电化学性能。结合非晶态固体电解质的离子迁移模型,提出了这类硫系玻璃屯极的响应机理。

某些烧结锆刚玉材料剥落损坏现象分析

通过对材料及其剥落产物的显微结构、晶相组成和化学组成分析,发现剥落是由于材料的制造过程未生成应有的氧化锆与莫来石晶相,而残余的大量锆英石在含碱环境中分解而造成的。

粉粒状物料透气性系数的测定

对经过分级的六种均齐粉粒状物料进行透气性系数测定。结果表明:球形小米颗粒((?)_p=1.70mm),透气性系数K=1.191×10^(-9)m^2,在整个固定床范围内都符合达西定律;石灰石粉((?)_P=0.900mm),K=5.831×10^(-10)m^2。文中还讨论了达西定律的适用依据和透气性系数的影响因素。

Ti(OC_4H_9)_4水解制备TiO_2纤维的凝胶化和热处理研究

本文研究了 Ti(OC_4H(?))_4水解制备 TiO_2纤维的凝胶化行为和热处理。测定了水解和缩聚过程中纤维的可拉丝性。在 r<2时(r=H_2O/Ti(OC_4H_9)_4摩尔比),随乙醇量增加、盐酸量减小,T_(gel)变短;当r≥2时,随乙醇量增加、盐酸量减小,T_(gel)延长。当溶液粘度达到500kPa.s 时,就显示出可拉丝性。随热处理温度升高,发生了非晶态至锐钛矿、然后转变成金红石的相变过程,并且 TiO_2纤维的直径缩减了20～25%。

BaTiO_3陶瓷的晶粒壳-芯结构与畴

用分析电镜和高分辨电镜观测了BaTiO_3电容器陶瓷的晶粒壳-芯结构与铁电畴。首次发现本实验的BaTiO_3陶瓷的晶粒壳-芯结构由Nb原子的不均匀分布而形成。晶粒芯为贫Nb的铁电相区,而晶粒壳处由富Nb的顺电相组成。并且,壳-芯晶粒含量和壳-芯区域的大小与BaTiO_3陶瓷的性能可能存在一定关系。研究结果表明,壳-芯边界不同于通常晶粒边界结构,而在铁电畴的畴界处,存在一维方向几埃到数十埃的原子紊乱过渡区。

新型凝胶涂层提高玻璃的耐碱性

本工作采用溶胶-凝胶工艺研制出了防护普通硅酸盐玻璃的 BaO-TiO_2-SiO_2系耐碱涂层.合成了适合于浸涂工艺的稳定溶液,在较长时间内可维持粘度不变.红外光谱表明,醋酸与有机钛形成了稳定的配位体,从而延长了凝胶时间.Si-O-Ti 键在初始溶液中已经形成.>420℃,凝胶的热失重已很小,说明已基本除去有机物并且构成了氧化物网络.用 X 射线荧光分析法测定了侵蚀前后薄膜中 TiO_2的含量,以分析涂层的化学稳定性.适当选择成份、提升速度和热处理条件,可制备出能有效防护基玻璃不受60℃的1N NaOH 碱液侵蚀的稳定涂层.

二步法制备BaO-Al_2O_3-SiO_2粉末的工艺过程研究

以 TEOS、硝酸铝、醋酸钡为原料,采用溶胶-凝胶法分别制备了 BaO-SiO_2与 Al_2O_3-SiO_2干凝胶粉末,以此为初始原料经1000℃煅烧后得到了平均粒径为1～1.5μm 的β-硅铝酸钡粉末.研究了溶剂的用量、TEOS 的预水解对溶胶凝胶化的影响.采用 DTA、GC、XRD 研究了 BaO(Al_2O_3)-SiO_2与 BaO-Al_2O_3-SiO_2凝胶粉末在加热过程中的物理、化学变化及晶相转变.借助电子显微镜观察了凝胶粉末的粒度.

硫属铋镉化物着色的新型近红外滤光玻璃

以半导体着色理论为指导,采用硫属铋化物为着色剂通过掺杂 CdS(Se),得到了一种透过率高、吸收界限分别位于1.0和1.5μm 的新型近红外滤光玻璃。研究了 ZnO、Bi_2O_3含量对玻璃光吸收性的影响,其适宜用量和最低量分别为16.0～28.0wt%和3.0wt%。微量组份可促进玻璃显色,降低显色温度。选择对着色剂具有较大溶解度的 K_2O-ZnO-SiO_2和 Na_2O-K_2O-ZnO-SiO_2系统为基玻璃,并对玻璃的理化、电学性能等进行了测试。结果表明,在 K_2O-ZnO-SiO_2系统中以 Na_2O 取代部分 K_2O 后,玻璃的主要性能得到改善。由半导体物理学的讨论可知,从具有较小禁带宽度值的硫属铋化物单独着色,得不到透过率高、吸收界限陡的滤光玻璃,这对此类玻璃今后的研制与开发具有指导意义。

溶胶-凝胶法制备堇青石陶瓷

研完了用溶胶-凝胶法制备的具有堇青石陶瓷组成的无定形超细粉末坯体的致密化过程,确定了适合于堇青石(MAS)陶瓷的最佳烧结制度。提出了以部分无机盐为原料、用溶胶-凝胶法制备的MAS的形成机理。研究结果表明:坯体的致密化过程先于MAS晶体的形成,该过程发生在700～900℃之间,α-MAS是通过μ-MAS、β-石英固溶体及尖晶石于1150℃反应而形成的。采用纯度高、均匀性好的超细粉是MAS陶瓷烧结性能大为改善的主要原因。