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Gd^(3+)/Ce^(3+)对Tb^(3+)掺杂氟氧化物玻璃发光敏化作用的影响

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硅酸盐通报 2024年第4期43卷 1335-1340页

作者：刘瑞旺王宏杰符博贾亚男周建欣魏晋中国建筑材料科学研究总院有限公司石英与特种玻璃研究院建筑材料行业石英玻璃重点实验室北京100024

本文采用高温熔融法制备了Gd/Tb、Gd/Ce、Gd/Ce/Tb掺杂的SiO_(2)-B_(2)O_(3)-BaF_(2)组分氟氧化物玻璃,通过测试X射线衍射光谱确定了其物相,通过测试其不同波段激发下的荧光光谱研究了不同Gd_(2)O_(3)掺量下Tb^(3+)的发光性能,并确定了G... 详细信息

本文采用高温熔融法制备了Gd/Tb、Gd/Ce、Gd/Ce/Tb掺杂的SiO_(2)-B_(2)O_(3)-BaF_(2)组分氟氧化物玻璃,通过测试X射线衍射光谱确定了其物相,通过测试其不同波段激发下的荧光光谱研究了不同Gd_(2)O_(3)掺量下Tb^(3+)的发光性能,并确定了Gd_(2)O_(3)更精确的最佳掺量范围。此外,文中通过改变气氛制备了Gd/Ce/Tb共掺杂氟氧化物玻璃,对比研究了Gd^(3+)和Ce^(3+)对Tb^(3+)的敏化作用。结果表明,本文所制备的氟氧化物玻璃都呈稳定的玻璃态;Gd^(3+)和Ce^(3+)对Tb^(3+)的发光都具有敏化作用,且Gd_(2)O_(3)掺量为7%(摩尔分数,下同)时敏化效果相较于其他掺量最为显著,超出7%则造成猝灭;Ce_(2)O_(3)掺入玻璃后以Ce^(3+)和Ce^(4+)两种价态共存,在还原气氛下掺入相较于空气气氛下掺入更容易保持Ce^(3+)状态,而且Ce^(3+)对Tb^(3+)的发光具有敏化作用,Ce^(4+)会抑制Tb^(3+)的发光。

关键词： Tb^(3+)发光特性 Gd/Ce/Tb共掺 Ce^(3+)/Ce^(4+)价态氟氧化物玻璃能量传递

合成石英玻璃炉膛内气流场模拟仿真国内外发展现状

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硅酸盐通报 2024年第4期43卷 1230-1236页

作者：周建欣聂兰舰王慧贾亚男魏晋刘瑞旺中国建材集团有限公司中国建筑材料科学研究总院有限公司石英与特种玻璃研究院建筑材料行业石英玻璃重点实验室北京100024

在合成石英玻璃的生产过程中,炉膛的设计以及炉膛内气流场的合理分布和控制会影响合成石英玻璃的均匀性和温度分布,从而进一步影响合成石英玻璃的物理性能和化学成分均匀性,因此炉膛内气流场的稳定性对于提高合成石英玻璃的生产效率具... 详细信息

在合成石英玻璃的生产过程中,炉膛的设计以及炉膛内气流场的合理分布和控制会影响合成石英玻璃的均匀性和温度分布,从而进一步影响合成石英玻璃的物理性能和化学成分均匀性,因此炉膛内气流场的稳定性对于提高合成石英玻璃的生产效率具有重要作用。本文介绍了合成石英玻璃的特性及相关应用,针对目前炉膛内气流场温度较高且无法进行测试等问题,结合国内外关于气流场模拟的研究现状,总结了目前气流模拟方法、仿真模型、数值计算技术等方面的研究进展。通过比较和分析多种模拟方法和模型,总结了计算流体力学(CFD)方法在合成石英玻璃制备中的应用前景。此外,文中还提出了多物理场耦合应用的发展方向,这为优化合成石英玻璃的制备流程和产品质量提供了参考。

关键词：合成石英玻璃化学气相沉积炉膛气流模拟计算流体力学多物理场耦合

Li^(+)浓度对化学增强锂铝硅玻璃性能的影响

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材料导报 2024年第S1期38卷 137-142页

作者：田昊东徐驰胥爽李现梓祖成奎中国建筑材料科学研究总院北京100024

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),... 详细信息

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)。

关键词：锂铝硅玻璃化学增强离子交换 Li^(+)浓度熔盐净化半无限扩散模型

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耐辐射高铅玻璃熔制挥发物分析及控制

硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2364-2370页

作者：杨胜赟曹振博张梅伦张洋王可韩玉吕海风周游贾金升中建材光子科技有限公司山东枣庄277000 中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100000

用于制备耐辐射光纤面板的高铅(铅当量≥0.3)玻璃材料须具备较高的折射率、较好的X射线吸收性能、较高的可见光透过率以及良好的热稳定性和化学稳定性。但由于其高铅含量对熔制坩埚及耐火材料腐蚀性极高,且熔制过程中挥发量较高,玻璃组... 详细信息

用于制备耐辐射光纤面板的高铅(铅当量≥0.3)玻璃材料须具备较高的折射率、较好的X射线吸收性能、较高的可见光透过率以及良好的热稳定性和化学稳定性。但由于其高铅含量对熔制坩埚及耐火材料腐蚀性极高,且熔制过程中挥发量较高,玻璃组分不易稳定控制,目前仅国外少数企业能够高质量稳定生产。研究了玻璃熔制过程中影响挥发物的3个主要因素,有效控制挥发物的挥发率由2.00%降至0.51%左右,确定了最佳熔制温度以及通气压强,并在此条件下分别采用2种方式向玻璃中引入铅,通过能谱仪和光电子能谱仪对该高铅玻璃在熔制过程中的挥发物进行了研究,确定了其挥发物成分以铅氧化物为主,其中铅的价态以四价为主,二价为辅。

关键词：耐辐射光纤面板玻璃熔制挥发物

丙烯酸树脂添加剂对银纳米线透明导电膜的影响

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表面技术 2024年第18期53卷 192-198,209页

作者：欧孝宇张运生李旭陈琛黄鹏祖成奎中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100024

目的通过丙烯酸树脂共混改性银纳米线溶液,弥补了银纳米线附着力差的缺点。方法采用不同槽深的线棒在玻璃基底上多次涂覆,制备了含不同丙烯酸树脂添加量的银纳米线透明导电膜,利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、透光率/雾度测定仪、非... 详细信息

目的通过丙烯酸树脂共混改性银纳米线溶液,弥补了银纳米线附着力差的缺点。方法采用不同槽深的线棒在玻璃基底上多次涂覆,制备了含不同丙烯酸树脂添加量的银纳米线透明导电膜,利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、透光率/雾度测定仪、非接触式电阻测试仪和百格法分别对银纳米线透明导电膜的表面形貌、表面粗糙度、透光率、雾度、方阻和附着力进行表征和测试,并通过最小二乘法将数据拟合得到银纳米线透明导电膜的透光率和方阻的关系。结果随着丙烯酸树脂添加量的增加,银纳米线透明导电膜的附着力增强。在线棒槽深相同、丙烯酸树脂溶液添加量≤6%时,随着涂覆次数的增加,银纳米线透明导电膜的透光性下降、雾度上升,方阻逐渐降低;通过数据拟合发现,透光率与方阻的平方呈负相关,采用更大线棒槽深制备的银纳米线透明导电膜有更高的品质因数,在丙烯酸树脂添加量为4%(体积分数)、线棒槽深20μm、涂覆12次时,制备了透光率为84.3%、雾度为2.81%、方阻为28Ω/的高品质因数银纳米线透明导电膜。结论丙烯酸树脂溶液可以有效提升银纳米线透明导电膜的附着力,而丙烯酸树脂具有绝缘性,过量添加会增大银纳米线的接触电阻,使银纳米线网络的导电性下降。

关键词：银纳米线丙烯酸树脂棒涂光电性能品质因数附着力

ZrO_(2)/P_(2)O_(5)复合晶核剂对LiO_(2)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)玻璃微晶化和力学性能影响

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中国陶瓷 2024年第1期60卷 35-40页

作者：韩韬王衍行李现梓杨鹏慧徐驰祖成奎中国建筑材料科学研究总院有限公司建材行业特种玻璃制备与加工重点实验室北京100024

为提高LiO_(2)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)系玻璃的性能,采用熔融法制备了ZrO_(2)/P_(2)O_(5)复合晶核剂的LiO_(2)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)系玻璃,通过扫描电镜(SEM),差热分析(DSC),X射线衍射(XRD)等测试方法研究了不同晶核剂对LiO_(2)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)系玻璃微晶化和力学性能的影响。研究表明采用复合晶核剂玻璃可降低析晶活化能,促进晶化,抗弯强度更高,玻璃可见光透过率超过80%;采用复合晶核剂样品晶粒尺寸小于100纳米,晶粒组织更细,同时成核效率高;复合晶核剂微晶玻璃的透过率、硬度和抗弯强度分别为85.4%、521 HV和79.37 MPa,比单一晶核剂玻璃性能更优。

关键词：晶核剂微晶玻璃 LiO_(2)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2) 晶化活化能力学性能

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硫系玻璃单点金刚石车削技术的研究进展

硅酸盐通报 2024年第4期43卷 1237-1245页

作者：周鹏刘永华赵华张加赢中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100024

硫系玻璃是应用较为广泛且较难加工的红外光学元件。单点金刚石车削加工技术不仅具有较高的加工质量,还能有效避免磨料嵌入光学元件导致面形精度降低,适用于小口径、大批量硫系玻璃镜片的超精密加工。本文介绍了硫系玻璃单点金刚石车削... 详细信息

硫系玻璃是应用较为广泛且较难加工的红外光学元件。单点金刚石车削加工技术不仅具有较高的加工质量,还能有效避免磨料嵌入光学元件导致面形精度降低,适用于小口径、大批量硫系玻璃镜片的超精密加工。本文介绍了硫系玻璃单点金刚石车削加工的原理和条件,综述了硫系玻璃单点金刚石车削加工过程中机床、刀具、加工工艺等对面形精度和表面光洁度的影响。

关键词：硫系玻璃单点金刚石车削加工面形精度表面光洁度生产效率

电场驱动复合微纳3D打印低频透明电磁屏蔽玻璃

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机械工程学报 2024年第3期60卷 305-318页

作者：台玉平朱晓阳李红珂于志浩张厚超张凡张广明赵娟赵佳伟黄友奇兰红波青岛理工大学山东省增材制造工程技术研究中心青岛266520 中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100024

为解决大面积高性能低频透明电磁屏蔽玻璃难以低成本批量化制造的挑战性问题,提出一种基于电场驱动微喷射和电镀的复合增材制造新方法,用于制备银镍复合金属网栅低频透明电磁屏蔽玻璃,阐述了制备银镍复合金属网栅的基本原理和工艺流程;... 详细信息

为解决大面积高性能低频透明电磁屏蔽玻璃难以低成本批量化制造的挑战性问题,提出一种基于电场驱动微喷射和电镀的复合增材制造新方法,用于制备银镍复合金属网栅低频透明电磁屏蔽玻璃,阐述了制备银镍复合金属网栅的基本原理和工艺流程;通过实验揭示了主要工艺参数(打印电压、打印速度、打印气压、打印高度、电流密度、电镀时间)对制备银镍复合金属网栅电学性能、光学性能的影响规律;并结合优化的工艺参数,制备了线宽10μm、方阻0.76?/sq、网栅透过率90.2%、在低频波段(10 kHz~30 MHz)屏蔽效能大于40 dB的银镍复合金属网栅透明电磁屏蔽玻璃,复合金属网栅与衬底的黏附力为5B,实现了高屏蔽效能和高透过率电磁屏蔽金属网栅的制造,为高性能低频透明电磁屏蔽玻璃的批量化制造提供了全新的解决方案。

关键词：透明电磁屏蔽微纳3D打印复合金属网栅电场驱动喷射电镀

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熔压温度对光纤面板抗弯强度的影响

硅酸盐通报 2024年第2期43卷 695-701页

作者：孙勇赵劲凯黄永刚王威王彩丽孔壮宋普光孟凡禹中国建筑材料科学研究总院绿色建筑材料国家重点实验室北京100024

光纤面板在微光夜视、空间探测、核诊断、医学诊疗等领域有着广泛的应用,在使用过程中对强度有一定要求,目前缺少相关研究,本文研究了熔压温度对光纤面板x、y、z三个方向抗弯强度的影响,采用三点弯曲法测试光纤面板的抗弯强度。结果表明... 详细信息

光纤面板在微光夜视、空间探测、核诊断、医学诊疗等领域有着广泛的应用,在使用过程中对强度有一定要求,目前缺少相关研究,本文研究了熔压温度对光纤面板x、y、z三个方向抗弯强度的影响,采用三点弯曲法测试光纤面板的抗弯强度。结果表明:熔压温度为660℃时,二次复丝之间熔合不充分,存在间隙,光纤面板抗弯强度较低,x、y、z方向抗弯强度分别为107、93、114 MPa;熔压温度为670℃时,二次复丝之间间隙消除,但依然存在界面,抗弯强度有所提升,x、y、z方向抗弯强度分别为110、109、125 MPa;熔压温度为680℃时,二次复丝充分熔合,此时光纤面板抗弯强度在x、z方向满足复合材料混合定律,分别为123、127 MPa,y方向芯玻璃作为增强相对皮玻璃起到增强作用,抗弯强度为113 MPa。本文研究对提高光纤面板强度以满足装管和使用需求具有重要意义。

关键词：光纤面板熔压温度抗弯强度混合定律二次复丝界面