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ZnO和CaO含量对CaO-Al_2O_3-SiO_2系泡沫微晶玻璃析晶与发泡的影响

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无机材料学报 2012年第2期27卷 191-194页

作者：徐博曹建尉梁开明清华大学材料科学与工程系北京100084 清华大学化学系北京100084

以CaO-Al2O3-SiO2玻璃为基体,以石墨为发泡剂,制备硅灰石基泡沫微晶玻璃,研究了玻璃中引入ZnO和增加CaO含量对析晶与发泡的影响.结果表明,ZnO可降低发泡过程中假硅灰石晶相的析出量,促进玻璃粉与发泡剂混合物的烧结,降低发泡剂在较低温... 详细信息

以CaO-Al2O3-SiO2玻璃为基体,以石墨为发泡剂,制备硅灰石基泡沫微晶玻璃,研究了玻璃中引入ZnO和增加CaO含量对析晶与发泡的影响.结果表明,ZnO可降低发泡过程中假硅灰石晶相的析出量,促进玻璃粉与发泡剂混合物的烧结,降低发泡剂在较低温度下的损耗.提高CaO含量,样品结晶度增大,相同温度下玻璃的粘度增加,发泡效率降低.原料中ZnO加入量6wt%、CaO含量为18wt%的CaO-Al2O3-SiO2玻璃粉,较低温度下烧结充分,发泡剂损耗相对较少,在1000℃的发泡温度下可获得气孔率高的泡沫微晶玻璃.

关键词：泡沫微晶玻璃硅灰石假硅灰石

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五氧化二磷对磷渣微晶玻璃烧结行为的影响

硅酸盐学报 2008年第10期36卷 1467-1471页

作者：曹建尉梁开明李要辉清华大学材料科学与工程系先进材料教育部重点实验室北京100084

用烧结法制备了以磷渣为主要原料的微晶玻璃,用正交实验、X射线衍射分析等研究了影响磷渣微晶玻璃烧结行为的因素。结果表明:影响磷渣微晶玻璃烧结因素的主次顺序为烧成温度、五氧化二磷(P2O5)含量、玻璃颗粒尺寸和烧成时间。在烧成温... 详细信息

用烧结法制备了以磷渣为主要原料的微晶玻璃,用正交实验、X射线衍射分析等研究了影响磷渣微晶玻璃烧结行为的因素。结果表明:影响磷渣微晶玻璃烧结因素的主次顺序为烧成温度、五氧化二磷(P2O5)含量、玻璃颗粒尺寸和烧成时间。在烧成温度、玻璃颗粒尺寸和烧成时间不变的情况下,P2O5含量对玻璃的烧结行为有显著的影响。当玻璃中P2O5的含量(质量分数,下同)小于1.8%,烧成温度低于1000℃时,微晶玻璃的主晶相是β-CaSiO3,此时微晶玻璃表面凹凸不平。当玻璃中P2O5的含量大于3.6%,烧成温度高于1100℃,烧成时间显著增加,微晶玻璃的主晶相为Na2Ca2Si3O9,微晶玻璃表面粗糙不平。P2O5的最佳含量为1.8%～3.6%,最佳烧成温度为1000～1050℃,最佳烧成时间为60min时,可得到表面光滑平整的微晶玻璃。

关键词：五氧化二磷磷渣微晶玻璃烧成温度烧成时间

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锂铝硅微晶玻璃结构与性能热稳定性研究

无机材料学报 2009年第5期24卷 1031-1035页

作者：李要辉曹建尉卢金山梁开明清华大学材料科学与工程系北京100084 南昌航空大学材料科学与工程学院南昌330063

以TiO2、ZrO2为形核剂制备了透明低膨胀锂铝硅系微晶玻璃,通过测定其等温转变动力学曲线,讨论锂铝硅玻璃析晶及相变与热处理温度和时间的关系,并采用DTA、XRD和SEM等方法研究锂铝硅微晶玻璃结构和性能的热稳定性.结果表明,以β-石英固... 详细信息

以TiO2、ZrO2为形核剂制备了透明低膨胀锂铝硅系微晶玻璃,通过测定其等温转变动力学曲线,讨论锂铝硅玻璃析晶及相变与热处理温度和时间的关系,并采用DTA、XRD和SEM等方法研究锂铝硅微晶玻璃结构和性能的热稳定性.结果表明,以β-石英固溶体为主晶相的透明微晶玻璃能在750～900℃较宽的温度范围和较长的时间内保持主晶相和结构的稳定,850℃保温5h仍具有较高的透光率和极低的热膨胀系数,性能具有很好的高温稳定性.材料结构和性能的稳定性均源自钛锆复合形核剂较高的形核效率.

关键词：锂铝硅微晶玻璃稳定性结构性能

Fe_2O_3对CaO-Al_2O_3-SiO_2系泡沫微晶玻璃析晶与发泡的影响

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稀有金属材料与工程 2011年第S1期40卷 15-17页

作者：徐博曹建尉梁开明清华大学北京100084

以含铁的CaO-Al2O3-SiO2玻璃为基体,以石墨为发泡剂,制备了保温绝热的硅灰石基泡沫微晶玻璃,研究了铁对析晶与发泡的影响。结果表明,CaO-Al2O3-SiO2玻璃中的Fe3+对假硅灰石晶相的析出有促进作用,随Fe2O3含量增加,泡沫微晶玻璃中假硅灰... 详细信息

以含铁的CaO-Al2O3-SiO2玻璃为基体,以石墨为发泡剂,制备了保温绝热的硅灰石基泡沫微晶玻璃,研究了铁对析晶与发泡的影响。结果表明,CaO-Al2O3-SiO2玻璃中的Fe3+对假硅灰石晶相的析出有促进作用,随Fe2O3含量增加,泡沫微晶玻璃中假硅灰石晶相含量增加;玻璃发泡过程中表面积增大、部分Fe3+被还原,促进了硅灰石晶相的析出;适量的Fe2O3可以使发泡剂充分反应,有利于获得孔隙率高的泡沫微晶玻璃。

关键词：泡沫微晶玻璃硅灰石假硅灰石

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非晶晶化法制备钛酸钠及其晶型转变规律

过程工程学报 2017年第5期17卷 1078-1084页

作者：彭艳王志王东公旭中曹建尉齐涛中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190 中国科学院大学化学与化工学院北京100049

以TiO_2和Na_2CO_3为原料,在1200℃下保温1 h熔融水淬制备非晶态钛酸钠,通过晶化制备不同晶型的钛酸钠晶体,研究了非晶态析晶过程及晶型转变规律.结果表明,626℃下不保温合成了单一晶型Na_2TiO_3,811℃下保温120 min合成了单一晶型Na_(1... 详细信息

以TiO_2和Na_2CO_3为原料,在1200℃下保温1 h熔融水淬制备非晶态钛酸钠,通过晶化制备不同晶型的钛酸钠晶体,研究了非晶态析晶过程及晶型转变规律.结果表明,626℃下不保温合成了单一晶型Na_2TiO_3,811℃下保温120 min合成了单一晶型Na_(16)Ti_(10)O_(28),897℃下不保温、保温30和120 min分别合成了单一晶型Na_(16)Ti_(10)O_(28),Na_2TiO_3和Na_2Ti_3O_7,拟合得626,811和897℃时钛酸钠的平均结晶度分别为45.2%,43.8%和86.6%.升温过程中非晶态钛酸钠逐渐析出Na_2TiO_3晶体,随晶化时间延长,626℃下Na_2TiO_3逐渐向Na_(16)Ti_(10)O_(28)和Na_4Ti_5O_(12)转变,811℃下Na_4Ti_5O_(12)向Na_(16)Ti_(10)O_(28)转变,897℃下Na_(16)Ti_(10)O_(28)转变为Na_2Ti_3O_7.

关键词：钛酸钠非晶晶化结晶度晶型转变

R2O-CaO-SiO2-Al2O3-F系微晶玻璃析晶动力学

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硅酸盐学报 2020年第7期48卷 1114-1121页

作者：赵庆朝杨航曹建尉李伟光申士富刘海营北京矿冶科技集团有限公司矿物加工科学与持术国家重点实验室北京100160 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190

以熔融法制备的R2O-CaO-SiO2-Al2O3-F(RCSAF)系微晶玻璃为研究对象,利用热重分析、X射线衍射等手段分析微晶玻璃的形核和晶体生长动力学。借助Gaussian拟合,获得了微晶玻璃的形核和晶体生长动力学函数。并绘制了非等温加热条件下R2O-CaO... 详细信息

以熔融法制备的R2O-CaO-SiO2-Al2O3-F(RCSAF)系微晶玻璃为研究对象,利用热重分析、X射线衍射等手段分析微晶玻璃的形核和晶体生长动力学。借助Gaussian拟合,获得了微晶玻璃的形核和晶体生长动力学函数。并绘制了非等温加热条件下R2O-CaO-SiO2-Al2O3-F系微晶玻璃的温度–时间–转变(T–T–T)曲线,获得了微晶玻璃形核和晶体生长动力学Gaussian拟合函数关系模型。通过无模式函数模型计算得知微晶玻璃的析晶活化能Ea=357.74 k J/mol,析晶指数n=3.13,微晶玻璃以整体析晶的方式析出晶体。确立了时间、温度和析出晶相对R2O-CaO-SiO2-Al2O3-F系微晶玻璃析晶率曲线的影响规律。微晶玻璃析出的CaF2晶体颗粒均匀弥散的分布于硅碱钙石和α-硅碱钙石中,扫描电子显微镜照片呈现的典型晶体结构进一步验证了RCSAF系微晶玻璃的晶体析出过程。

关键词：微晶玻璃温度–时间–转变曲线析晶活化能析晶动力学 Gaussian拟合

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钒、钕对锂铝硅微晶玻璃析晶与着色的影响

稀有金属材料与工程 2009年第S2期38卷 1128-1132页

作者：李要辉曹建尉徐博卢金山梁开明清华大学南昌航空大学

分别引入V2O5、Nd2O3对透明Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)微晶玻璃进行着色,并利用DTA、XRD、UV-VIS等方法分析钒、钕离子对玻璃晶化过程和着色性能的影响。实验发现,V2O5明显降低了玻璃析晶温度,且以V5+形式存在,使玻璃呈浅黄色,微晶玻璃为红棕... 详细信息

分别引入V2O5、Nd2O3对透明Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)微晶玻璃进行着色,并利用DTA、XRD、UV-VIS等方法分析钒、钕离子对玻璃晶化过程和着色性能的影响。实验发现,V2O5明显降低了玻璃析晶温度,且以V5+形式存在,使玻璃呈浅黄色,微晶玻璃为红棕色,荷移吸收导致光谱吸收带向长波方向移动,而Nd3+离子的4f轨道为5s25p6轨道所屏蔽,对析晶和着色性能影响较小。

关键词：锂铝硅微晶玻璃 V2O5 Nd2O3 着色剂析晶

固态Si颗粒在Na2O-CaO-SiO2多孔微晶玻璃中氧化的均匀性

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过程工程学报 2018年第1期18卷 165-170页

作者：严明明曹建尉王志李国华中国矿业大学(北京)材料科学与工程系北京100083 中国科学院过程工程研究所矿产资源绿色过程工程研究部北京100190

加入固态Si颗粒为Na2O-CaO-SiO2（NCS）多孔微晶玻璃配合料的气泡成核质点以调控孔结构,研究了固态Si颗粒在NCS配合料形成熔体过程中的氧化行为,用ANSYS模型模拟了NCS多孔微晶玻璃配合料的热场分布.结果表明,固态Si颗粒在NCS熔体形成过... 详细信息

加入固态Si颗粒为Na2O-CaO-SiO2（NCS）多孔微晶玻璃配合料的气泡成核质点以调控孔结构,研究了固态Si颗粒在NCS配合料形成熔体过程中的氧化行为,用ANSYS模型模拟了NCS多孔微晶玻璃配合料的热场分布.结果表明,固态Si颗粒在NCS熔体形成过程中的氧化始于650℃,固态Si颗粒具有促进NCS配合料热场均匀分布的作用,且在NCS熔体形成过程中氧化程度相同,氧化过程不会影响NCS多孔微晶玻璃孔径分布的均匀性.

关键词：多孔微晶玻璃固态Si颗粒热场分布氧化均匀性

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冶金硅渣烧结多孔微晶玻璃的结构及性能

材料热处理学报 2017年第10期38卷 1-6页

作者：江龙祥卢金山曹建尉王志南昌航空大学材料科学与工程学院江西南昌330063 江苏悦丰晶瓷科技有限公司江苏淮安223100 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190

以冶金硅渣为主要原料,采用水淬粉体直接烧结工艺,制备多孔微晶玻璃。利用XRD、DTA/TG、SEM以及图像分析等技术,研究烧结工艺对多孔微晶玻璃气孔孔径、表观密度、晶相组成以及抗压强度的影响。结果表明:多孔微晶玻璃的气孔孔径随烧结温... 详细信息

以冶金硅渣为主要原料,采用水淬粉体直接烧结工艺,制备多孔微晶玻璃。利用XRD、DTA/TG、SEM以及图像分析等技术,研究烧结工艺对多孔微晶玻璃气孔孔径、表观密度、晶相组成以及抗压强度的影响。结果表明:多孔微晶玻璃的气孔孔径随烧结温度升高以及烧结时间延长而增大,随升温速率的增大先增大后减小;表观密度随烧结时间延长逐渐增大,随烧结温度升高和升温速率增大呈现出先减小后增大的趋势;抗压强度随烧结温度升高先缓慢增大后急剧降低。多孔微晶玻璃最佳烧结工艺是以30℃/min的升温速率加热到800℃烧结30 min,此时多孔微晶玻璃的平均孔径为1.2 mm,表观密度为0.81 g/cm^3,抗压强度为4.6 MPa。

关键词：冶金硅渣烧结微晶玻璃气孔结构抗压强度