高应变点特种玻璃的成分优化研究

电子显示产品、高温仪表、薄膜太阳能电池等行业迫切需求高应变点玻璃。本文以中铝玻璃为基础,确定了高应变点玻璃的成分;用高温熔融法制得了高应变点玻璃,并得到了制备过程中的工艺参数;对玻璃的热学性能进行了测试,分析了玻璃中Al2O3和SrO对其热学性能的影响。

超白浮法玻璃生产过程中气泡与液流的特征及其相互关系

通过计算机模拟,分析了超白浮法玻璃生产中液流的特点:池深方向垂直温度梯度与黏度梯度明显小于普通浮法玻璃,上下液流流速差小,对流弱;玻璃液平均温度高,池底不动层变浅。结合玻璃液流和温度的特征,分析了超白玻璃生产过程中熔窑泡沫区长、玻璃的还原性增强的原因,讨论了超白玻璃生产中容易出现的几种气泡类型及其形成机理。

坩埚材料对银浆玻璃粉物化性能的影响

采用了高温熔融法制备了Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO-Al_2O_3-SiO_2系银浆玻璃玻璃粉,添加少量CeO_2作稳定剂,分别采用铂金坩埚、石英坩埚、刚玉坩埚在1100℃条件下熔制,系统研究了在不同坩埚熔制时对该系玻璃的玻璃化程度、热学性能及化学稳定性的影响。结果表明:在添加CeO_2稳定剂的前提下,该系玻璃在铂金坩埚、石英坩埚、刚玉坩埚中均能熔制出均匀透明玻璃。在铂金坩埚中熔制时,玻璃的玻璃化程度较高。在石英坩埚中熔制时,较多的SiO_2融入该系玻璃粉内,提高了其玻璃化转变温度,但其膨胀系数明显降低,其热稳定性与化学稳定性也有大幅度提高。在刚玉坩埚中熔制时,刚玉坩埚中少量Al_2O_3融入玻璃粉内,提高了该系玻璃粉的玻璃化程度,对其热稳定性与化学稳定性的提高也有一定的促进作用。

超白玻璃液对熔窑池壁砖的侵蚀特性

分析了超白玻璃液的流动特性,并就超白玻璃液对熔窑池壁砖的侵蚀特性,结合实例与普通玻璃进行了对比,指出超白玻璃液对熔窑池壁的侵蚀加剧。对超白玻璃熔窑耐火材料的选择提出建议,超白玻璃熔窑池壁耐火材料应具有玻璃相含量少、气孔率低和膨胀小的特点。

超白玻璃生产中耐火材料气泡的分析与对策

某浮法玻璃生产线在超白玻璃生产期间,出现大量气泡缺陷,在板带分布没有明显规律,厚度上位于玻璃板的中下部。经过检测分析气泡成分主要包含氮气(N2)、二氧化碳(CO2)、氩气(Ar),判断气泡缺陷来自于熔窑澄清部池底的耐火材料侵蚀。经过采取措施,降低熔窑澄清部池底耐火材料与玻璃液界面处的温度和玻璃液的流动性,达到了解决气泡缺陷的目的。在熔窑放完玻璃水后,检查熔窑澄清部池底耐火材料被侵蚀情况,印证了气泡缺陷来源的判断。

全氧燃烧浮法玻璃下表面渗锡的特征分析

利用X射线荧光分析(XRF)、电子探针(EPMA)测试了全氧燃烧浮法玻璃及普通浮法玻璃下表面的渗锡量和渗锡深度分布。结果表明:全氧燃烧浮法玻璃的渗锡量和渗锡深度较高。进一步讨论了全氧燃烧浮法玻璃的渗锡量和渗锡深度高的原因:全氧燃烧浮法玻璃中含水量较高,在锡槽的脱羟基反应加剧了锡槽的污染;结构水增大了离子间距,加速了离子置换;结构水改变了玻璃的结构,锡的扩散阻力变小,增加了锡的渗入量和扩散深度。

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。

高铝硅酸盐玻璃中铝配位的XPS研究

实验室制备高铝硅酸盐玻璃,通过光电子能谱分析法对其进行测试,对玻璃中铝的配位进行了探讨[1]。结果表明:(1)铝元素在高铝硅酸盐玻璃中以两种配位形式存在,即四配位的铝氧四面体[AlO4],和六配位的铝氧八面体[AlO6]。随着玻璃中铝含量增加,Al2p谱峰向结合能增大方向移动。铝含量较低时,样品中的铝主要进入四配位,铝含量较高时,样品中的铝呈四、六配位混合。(2)随着铝含量的升高,玻璃中铝的平均配位数增加,六配位铝的相对含量逐渐增大,基本呈现匀速增长,当Al2O3含量约为12%时,四配位铝的相对含量与六配位铝的相对含量相等,随后六配位含量超过了四配位。

Sb掺杂的V2O5-P2O5系统封接玻璃的形成能力与热稳定性

采用差热(Differential Thermal Analysis,DTA)和X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)对xV2O5-(100-x)P2O5(摩尔比,70≤x≤90)和(80-x)V2O5-20P2O5-xSb2O3(摩尔比,1≤x≤10)系列玻璃试样进行了分析,并采用修正的Kissinger方程对玻璃的形成能力和热稳定性进行了表征,发现:V2O5-P2O5系封接玻璃在析晶温度处理后,晶相为V2O5,随着Sb2O3引入量的逐渐增大,玻璃转变温度(Glass Transition Temperature,Tg)变化较小(≤20.5K),而玻璃的稳定性因子|Tcs-Tg|(Tcs,Low Limit Crystallization Temperature)逐渐从72.0K增大到157.2K,析晶活化能由126.9KJ/mol逐渐增大到193.0KJ/mol,说明Sb2O3的引入能增大玻璃的形成能力与热稳定性。

Yb^(3+)/Tm^(3+)共掺的硅酸盐玻璃上转换发光性能

采用高温熔融法制备了掺杂不同比例Yb^(3+)和Tm^(3+)的硅酸盐玻璃。吸收光谱表明,Yb^(3+)和Tm^(3+)在300~1 100 nm的吸收过程彼此不干扰。研究了玻璃样品在980 nm LD泵浦下的上转换发光行为,结果表明:Yb^(3+)/Tm^(3+)在477 nm(1G4→3H6)发射强烈的上转换蓝光,在654 nm(1G4→3F4)发射较弱的红光,在795 nm(3H4→3H6)发射微弱的红外光。提高Yb^(3+)的比例均能够提高477 nm蓝光、654 nm红光和795 nm红外光的发射强度。研究分析了上转换发光强度与激光器泵浦功率之间的关系,结果表明上转换蓝光和红光发射均为三个光子过程,红外光发射为两个光子过程。分析了Yb^(3+)、Tm^(3+)在硅酸盐玻璃中上转换发光的机制。

触摸屏盖板玻璃的发展及应用前景

随着现代科技的迅猛发展,触摸屏已经是许多电子显示产品的首选。电容式触摸屏则成为全球主流的触摸屏技术,电容式触摸屏最外层的盖板玻璃是触摸屏的关键材料之一。这种玻璃要具备高强度、高硬度和高光洁度等特点,具有耐压、耐摔、耐划伤和抗冲击等性能。高铝硅玻璃可以作为此种触摸屏盖板玻璃材料,因而具有巨大的市场。对高铝硅触摸屏盖板玻璃的现状及我国现在的实际情况进行了分析,列出了一系列的实际问题,并指出了高铝硅玻璃的发展方向和应用前景。

Sm^3＋/Dy^3＋掺杂太阳能电池盖板玻璃的性能

采用高温熔融法制备了稀土离子Sm^(3+)和Dy^(3+)掺杂的硅酸盐玻璃,研究了该玻璃的光学性能和光电转换性能,测试了其用作太阳能电池盖板时对电池光电转换效率的影响,并与空白玻璃样品进行对比。结果表明:稀土玻璃样品可见光透过率良好,其在紫外光区域内不同波段光的激发下,以下转换的方式辐射出多个可见光发射峰,其中主要的发射峰波长为484、574、600和646nm等;样品用作电池盖板后,单/非晶硅电池片光电转换效率均有所提高,较相应的空白玻璃/电池组件分别增加了0.07%及0.013%,即稀土玻璃具有将紫外光转换为可见光并提高电池片光电转换效率的作用。

高碱铝硅酸盐玻璃的研究综述

高碱铝硅酸盐玻璃是一种含铝量高且含碱量也高、并适合于化学强化的高强度玻璃。综合概述了高碱铝硅酸盐玻璃的基本成分、关键生产技术及强化处理,并简单介绍了其应用领域。

热处理对离子交换高碱铝硅酸盐玻璃性能的影响

将离子交换高碱铝硅酸盐玻璃在340-460℃热处理1h，研究热处理对离子交换玻璃性能的影响。测试了热处理后玻璃的表面应力、应力层深度、强度和硬度。结果表明：随着热处理温度的升高，玻璃的表面应力及强度明显下降，应力层深度有所增加，而硬度略微下降。

原料中TiO_2对超白玻璃光学性能的影响

结合生产实际介绍了原料中TiO2的含量对超白玻璃颜色及透过率的影响。指出在超白玻璃的生产控制中,不仅仅要降低原料中的铁含量,还要控制原料中TiO2的含量,对保持超白玻璃的生产及质量稳定具有一定的指导意义。

金属硅玻璃结石的形成机理

阐述了浮法玻璃中出现的金属硅玻璃结石的特点,分析了金属硅的形成机理。通过试验验证了金属硅玻璃结石的来源,为生产线查找金属硅结石产生原因和解决问题提供指导。

Li^+对硅酸盐玻璃中Yb^(3+)、Tm^(3+)上转换效率的影响

利用高温熔融法制备了不同Li^+含量的掺杂Yb^(3+)、Tm^(3+)的硅酸盐玻璃样品,玻璃样品在980 nm半导体激光器的泵浦下能够产生477 nm的蓝光和654 nm的红光。由上转换的荧光强度和泵浦功率的双对数拟合直线得到,添加Li^+能够增加上转换过程中Tm^(3+)向上跃迁的几率,Tm^(3+)的3F2和1G4能级的粒子数布居增加,从而提高辐射跃迁的几率。红外光谱和拉曼光谱表明Li^+的添加对玻璃基质的声子能量影响不大,却使得声子态密度减小,使上转换效率提高,从而提高Yb^(3+)、Tm^(3+)在硅酸盐玻璃中的发光强度。

硫气氛下热处理后太阳能玻璃减反膜的透过率稳定性

太阳能镀减反膜玻璃作为太阳能电池盖板玻璃,需要长期暴露于室外,因此了解太阳能玻璃减反膜的透过率及其稳定性具有重要意义。本文主要研究了在一定湿度和一定温度环境下,硫气氛下和未通入硫气氛下热处理后的太阳能玻璃减反膜透过率的变化。通过岛津UV-3600测定了玻璃的透过率;利用Nexus傅里叶变换红外光谱仪和INVIA显微共焦拉曼光谱仪测定了太阳能玻璃减反膜的结构。研究结果表明:太阳能玻璃减反膜的透过率稳定性与不同气氛下热处理后的结构有关;在水侵蚀作用下,减反膜的透过率与水的结合类型有关。

高铝硅酸盐玻璃的红外、拉曼光谱分析

实验室制备高铝硅酸盐玻璃,利用红外光谱、拉曼光谱对玻璃结构进行表征。结果表明样品玻璃的骨架主要由硅氧四面体[Si O4]连接而成。铝氧四面体[Al O4]也参与成网,与[Si O4]相连使断网变得完整。铝氧八面体[Al O6]与其他离子或基团处于网络空隙里,作为网络外体游离在网络之间。随着样品中Al2O3含量的增多,玻璃中桥氧的数目在增加,非桥氧的数目在减少。

铁浓度对浮法玻璃表面锡扩散的影响

利用自制的锡槽成型模拟装置制备锡液中加入不同铁含量的玻璃样品,通过X射线荧光光谱、X射线光电子能谱测试手段研究样品中扩散进入玻璃表面锡离子的含量及锡离子不同价态相对含量的变化规律。研究结果表明,随着锡液中加铁量的增加,与锡液接触的玻璃表面渗锡量先减少后增大,当加铁量为0.40%时,渗锡量达到最小,约为17.30ug/cm2;进入玻璃表层中的Sn2+的相对含量随着加铁量的增加先减少后增大,当加铁量为0.40%,Sn2+的相对含量达到最小,约为3.88%;进入玻璃表层中的Sn4+的相对含量随着加铁量的增加先增大后减少,加铁量为0.40%,Sn4+的相对含量达到最大,约为96.12%;铁渗入量随着锡液中加铁量的增多而增多。加铁量相同时,延长玻璃与锡液的接触时间,进入玻璃中的渗锡量增多,渗铁量反而降低。