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SiO_2—Al_2O_3—MgO—K_2O—MgF_2系玻璃陶瓷析晶机理及断裂机制

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硅酸盐学报 2014年第6期42卷 693-697页

作者：邱丽莉梁开明清华大学材料学院北京100084

以SiO2—Al2O3—MgO—K2O—MgF2体系玻璃为基础,采用整体析晶法,在高温条件下制备出堇青石/氟金云母玻璃陶瓷。借助于综合热分析仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜等分析手段,研究了玻璃陶瓷的析晶机制、显微形貌和断裂机制。结果表明:... 详细信息

以SiO2—Al2O3—MgO—K2O—MgF2体系玻璃为基础,采用整体析晶法,在高温条件下制备出堇青石/氟金云母玻璃陶瓷。借助于综合热分析仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜等分析手段,研究了玻璃陶瓷的析晶机制、显微形貌和断裂机制。结果表明:所制备的玻璃陶瓷主晶相为板条状氟金云母和β-堇青石,经1 000℃保温3h热处理后,主晶相转变为镁橄榄石;以堇青石和氟金云母为主晶相的玻璃陶瓷断裂机理为穿晶断裂,以镁橄榄石为主晶相的玻璃陶瓷为沿晶断裂。在基础玻璃中添加5%B2O3,可抑制氟金云母相的析出,并提高玻璃陶瓷的致密度。

关键词：玻璃陶瓷云母断裂机制析晶机理

BaO-Ga_2O_3-GeO_2玻璃的析晶机理研究

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武汉理工大学学报 2013年第3期35卷 7-10,25页

作者：郭艳春王衍行中国电子科技集团公司第四十四研究所重庆400060 中国建筑材料科学研究总院北京100024

钡镓锗玻璃是一种性能优异的中红外透过材料,而较差的机械性能严重制约了其应用。研究了钡镓锗玻璃的析晶动力学及其微晶化行为,阐明了析晶机理,为制备透明钡镓锗微晶玻璃提供理论指导。采用非等温方法研究了钡镓锗玻璃的析晶动力学,利... 详细信息

钡镓锗玻璃是一种性能优异的中红外透过材料,而较差的机械性能严重制约了其应用。研究了钡镓锗玻璃的析晶动力学及其微晶化行为,阐明了析晶机理,为制备透明钡镓锗微晶玻璃提供理论指导。采用非等温方法研究了钡镓锗玻璃的析晶动力学,利用Kissinger模型,计算出析晶活化能Ec,两个析晶峰对应的Ec1=318kJ/mol和Ec2=515kJ/mol。通过Augis-Bennett方程获得了两个析晶峰对应的析晶指数,n-≈3。当低于1 187K(Tc2)进行晶化处理时,钡镓锗微晶玻璃中仅析出ZrO2晶体;随着晶化温度的升高,玻璃的热能持续增大,Ge2Al6O13晶体开始从母体玻璃中孕育并长大。

关键词：钡镓锗玻璃红外材料析晶动力学显微结构析晶机理

添加剂和制备工艺对溶胶-凝胶法合成堇青石陶瓷析晶机理的影响

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材料导报 2010年第S1期24卷 330-333页

作者：王少洪陆浩然侯朝霞牛厂磊薛召露王浩杨鸣春付仲超孙斌沈阳大学先进材料制备技术重点实验室

堇青石具有较低的介电常数和低热膨胀系数,被广泛应用在高频电子领域的绝缘材料、集成电路基片及电路模板中。综述了溶胶-凝胶法制备堇青石基介电陶瓷的研究现状,介绍了目前国内外堇青石溶胶-凝胶合成过程中添加剂、制备工艺、烧结制度... 详细信息

堇青石具有较低的介电常数和低热膨胀系数,被广泛应用在高频电子领域的绝缘材料、集成电路基片及电路模板中。综述了溶胶-凝胶法制备堇青石基介电陶瓷的研究现状,介绍了目前国内外堇青石溶胶-凝胶合成过程中添加剂、制备工艺、烧结制度等因素对其显微结构、力学性能和电性能的影响,探讨了溶胶-凝胶法制备堇青石粉体于低温下的烧结机理与析晶机制。

关键词：堇青石溶胶-凝胶法添加剂析晶机理

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钽硅酸盐系玻璃的析晶机理研究

兵器材料科学与工程 2001年第1期24卷 16-18页

作者：黄良钊张安平长春光机学院

研究了 Ta2 O5 - Na2 O- Si O2 系玻璃的生成规律 ,采用差热分析确定其析晶活化能和析晶生长指数 ,并讨论了影响因素和析晶机理。

关键词：钽硅酸盐析晶活化能析晶机理玻璃

氧化铈对包钢高炉渣玻璃陶瓷析晶机理及耐腐蚀特性的影响

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氧化铈对包钢高炉渣玻璃陶瓷析晶机理及耐腐蚀特性的影响

作者：马洁内蒙古科技大学

学位级别：硕士

随着国家经济的迅速发展,国内市场对钢铁产品的需求越来越大,高炉炼铁产生的高炉渣也愈来愈多。目前,高炉渣的资源综合利用包括制备水泥、矿渣砖、硅肥以及玻璃陶瓷等。其中,利用包钢高炉渣制备得到的含稀土玻璃陶瓷综合物化性能优异,... 详细信息

随着国家经济的迅速发展,国内市场对钢铁产品的需求越来越大,高炉炼铁产生的高炉渣也愈来愈多。目前,高炉渣的资源综合利用包括制备水泥、矿渣砖、硅肥以及玻璃陶瓷等。其中,利用包钢高炉渣制备得到的含稀土玻璃陶瓷综合物化性能优异,作为工业用新型耐磨、耐腐蚀结构材料已经得到广泛使用。但其中共生稀土元素在玻璃陶瓷中的存在状态及其对析晶特性的影响还有待深入分析,尤其是从微观结构层面研究共生稀土元素对高炉渣玻璃陶瓷耐腐蚀性的作用机理。因此,本论文以包钢高炉渣为主要原料制备含稀土玻璃陶瓷,揭示共生稀土铈元素在玻璃陶瓷中的存在状态及其对玻璃陶瓷析晶特性和腐蚀机理的影响规律,为包钢高炉渣的高值、高效、绿色使用提供理论支持。本文以包钢工业废渣高炉渣为主要原料,在Ca O-Mg O-AlO-Si O(CMAS)系四元相图的基础上确定了本研究的基础实验配方。高炉渣玻璃陶瓷在不同高炉渣含量、外掺氧化铈含量及不同腐蚀环境下的晶体结构、物相组成、微观形貌、理化性能等分别由差热分析仪、Raman光谱仪、X射线衍射仪、场发射电子显微镜、X射线能量色散谱仪、背散射电子衍射仪及万能试验机等设备检测评估。本论文主要研究内容和结果如下:本文采用传统熔融法制备得到不同高炉渣含量(60、70、80和90 wt.%)的玻璃陶瓷,研究了其对玻璃陶瓷结构及性能的影响规律。研究结果表明,高炉渣含量的增加使玻璃网络中网络修饰离子的含量相应增加,导致玻璃网络结构单元逐渐由聚集态向单体形式转变。同时,高炉渣的引入在一定程度上抑制了辉石相的析出,但却对钙铝黄长石的生长起促进作用。在背散射电子图像中发现,相界处析出了些许Ce O晶相。玻璃陶瓷的密度、维氏硬度、抗折强度以及耐酸性均随高炉渣引入量的增加而减小。高炉渣引入量为60 wt.%时制备得到的辉石基高炉渣玻璃陶瓷理化性能最优,其密度、维氏硬度、抗折强度和耐酸性(20 wt.%HSO)分别为3.00 g/cm,10.86 GPa,114.9 MPa和93.77%。在确定最佳高炉渣引入量(60 wt.%)的前提下,通过外掺Ce O(0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 wt.%)改变玻璃陶瓷中铈元素的含量,研究了其在玻璃陶瓷中的存在状态以及对玻璃陶瓷形核析晶的影响。结果表明,玻璃网络结构中的Ce可以对高炉渣玻璃陶瓷的玻璃网络进行改性,高配位Ce的积聚效应可以加强玻璃网络的稳定性,使玻璃网络中的桥氧键含量增加,玻璃陶瓷的聚合程度提高。此外,Ce可以通过取代离子半径相近的Ca进入透辉石晶体中。同时铈元素还以稀土第二相Ce O形式稳定存在于相界位置。在确定稀土铈在辉石基玻璃陶瓷中存在位置的基础上,以高炉渣含量为60 wt.%的辉石基玻璃陶瓷为研究对象,探究了在不同腐蚀条件下(常温浸泡与动态冲刷),高炉渣中共生稀土铈元素对辉石基玻璃陶瓷微观结构的影响机制。结果表明,随着腐蚀时间的延长和硫酸溶液浓度的提高,高场强的Ce与O形成的Ce-O键可以稳定地存在于样品表面,并在一定程度上提高网络的连接度,使玻璃陶瓷的耐腐蚀性能提高。不同腐蚀方式下的腐蚀过程基本一致。开始腐蚀时,样品表面的相界位置和缺陷处逐渐出现腐蚀迹象,在硫酸溶液的作用下相界会成为H离子的扩散通道并不断扩展,接着玻璃相会从相界开始被逐步剥离,玻璃网络结构也逐渐被破坏,使其最终形成孤立的硅酸盐单元,然后被硫酸溶液溶解。

关键词：包钢高炉渣玻璃陶瓷析晶机理腐蚀机理共生稀土铈元素

BSTS极性微晶玻璃析晶机理及性能优化研究

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BSTS极性微晶玻璃析晶机理及性能优化研究

作者：杨华新北京工业大学

学位级别：硕士

本研究利用BaO-SrO-TiO2-SiO2作为基础玻璃，系统研究了该系统微晶玻璃的析晶过程和机理，并利用计算机模拟了该过程;并研究了热处理的最佳工艺条件和微晶玻璃的部分性能。借助于扫描电镜和能谱分析，从微观结构和组分变化两方面系统研... 详细信息

本研究利用BaO-SrO-TiO2-SiO2作为基础玻璃，系统研究了该系统微晶玻璃的析晶过程和机理，并利用计算机模拟了该过程;并研究了热处理的最佳工艺条件和微晶玻璃的部分性能。借助于扫描电镜和能谱分析，从微观结构和组分变化两方面系统研究了微晶玻璃的析晶机理。微观结构研究发现，BSTS极性微晶玻璃晶粒发育过程为：首先在900℃左右，玻璃的表面开始出现定向排列的析晶层，然后定向后的微晶体逐渐横向发展，最后形成完善的极性微晶玻璃;玻璃析晶过程从玻璃表面开始，向玻璃内部定向生长，逐层推进;并且晶粒的定向方向总是垂直于表面;当保温到达一定时间时，再延长保温的时间生长逐渐开始对材料的性能不利。通过动力学讨论和计算得知：块状和粉状样品的析晶活化能分别为112.7和102.8，稍有差异，这种差异的可以归结为两种试样比表面积的差异。另外，本研究还计算了BSTS微晶玻璃析晶过程的析晶转化速率系数，晶粒的半径和晶体的析晶分数。通过反复的试验和对热处理制度正交实验表的计算发现了BSTS极性微晶玻璃的最佳工艺条件，并且在微晶玻璃的析晶过程中，保温温度和保温时间是两个最重要的影响因素。部分性能的测试表明BSTS极性微晶玻璃在高温区应用方面很有前途，并且是一种比较有前途的SAW基片替代材料。

关键词：极性微晶玻璃析晶机理模拟热处理 SAW

含铬R_2O—CaO—Al_2O_3—SiO_2系统结晶质玻璃球状析晶机理的研究

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玻璃 1996年第1期23卷 1-5页

作者：滕立东来启辉张晓凯山东轻工业学院 250100 山东师范大学 250100

采用顺磁共振(ESR)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDAX)、X射线衍射(XRD)等实验方法,研究了Cr_2O_3对R_2O-CaO-Al_2O_3-SiO_2系统玻璃析晶行为的影响,并对其球状析晶机理进行了分析。球晶是由放射状的针形晶体所构成,尺寸约为几个毫米,且... 详细信息

采用顺磁共振(ESR)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDAX)、X射线衍射(XRD)等实验方法,研究了Cr_2O_3对R_2O-CaO-Al_2O_3-SiO_2系统玻璃析晶行为的影响,并对其球状析晶机理进行了分析。球晶是由放射状的针形晶体所构成,尺寸约为几个毫米,且呈均匀分布,主晶相为β-CaSiO_3。析晶机理是玻璃中的铬在热处理过程中首先以铬钙尖晶石固熔体[CaCr_2O_4]的形式析出,然后β-CasiO_3以铬钙尖晶石为成核位析出放射状的针形晶体,各针形晶体之间为玻璃相。

关键词：球晶析晶机理玻璃含铬玻璃结晶质

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硅酸锌结晶釉定位析晶机理的研究

陶瓷 2016年第7期 40-42页

作者：宋来振邵明梁张译文孔祥明张迎君何易龙济南大学材料科学与工程学院济南250022

笔者以ZnO为定位结晶剂,采用单一变量法在不同的烧成制度下制备结晶釉,并结合析晶动力学对晶体的生长规律和结晶机理进行了研究。结果表明：将釉料粒度控制在120-150目可以有效减少残留晶核的产生;同时将烧成温度控制在1 180-1 220℃,... 详细信息

笔者以ZnO为定位结晶剂,采用单一变量法在不同的烧成制度下制备结晶釉,并结合析晶动力学对晶体的生长规律和结晶机理进行了研究。结果表明：将釉料粒度控制在120-150目可以有效减少残留晶核的产生;同时将烧成温度控制在1 180-1 220℃,保温温度控制在1 080-1 115℃范围内,既有利于定位晶花的生长,又将最大程度扼制釉面非预定位置晶花的出现。

关键词：结晶釉定位析晶析晶机理

添加剂和制备工艺对溶胶-凝胶法合成堇青石陶瓷析晶机理的影响

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材料导报（纳米与新材料专辑） 2010年第1期24卷 330-333页

作者：王少洪陆浩然侯朝霞牛厂磊薛召露王浩杨鸣春付仲超孙斌沈阳大学先进材料制备技术重点实验室沈阳110044

关键词：堇青石溶胶-凝胶法添加剂析晶机理