铒铝硼硅酸盐玻璃的析晶

通过对Er2O3-A12O3-B2O3-SiO2玻璃样品的析晶热处理,使稀土玻璃结构与晶体联系起来研究,能在一定程度上揭示稀土玻璃的结构形式。对铒铝硼硅酸盐玻璃进行了差热分析,确定其析晶热处理温度;然后对铒铝硼硅酸盐玻璃热处理后的晶相及其微观形态进行了系统地研究,发现该玻璃样品受热析晶后析出的全部为ErBO3相,且呈层状排列。这表明在受热时玻璃发生了分相,Er^3 较多地在富硼相中偏聚而析出,富硅相则保持玻璃态。而玻璃本身也可能具有微不均匀性,存在富硼和富硅两种网络结构,而Er^3 则主要分布在偏硼酸盐结构的富硼环境中,这使得其析出时容易形成层状结构。     

新型掺铒钆硼硅酸盐玻璃的制备和光学性质的研究

用高温熔融法制备了成分为Gd2O3,SiO2,B2O3和Na2O的新型玻璃体系,探索了该玻璃体系的成玻范围,发现该系统在B2O3:20%以上,SiO2:0～50%,Gd2O3:0～30%的范围内均可形成完全透明的玻璃.在Gd2O3:30%,B2O3:60%和SiO2:60%,B2O3:30%两个组分附近时玻璃轻微失透.除此以外,在其他组分实验上没有得到玻璃.根据差热分析的数据,计算得到的玻璃析晶倾向参数β在0.32～1.76之间,说明含10%Gd2O3的钆硼硅酸盐玻璃具有较强的形成能力;利用McCumber理论计算出样品的吸收和受激发射截面,并从玻璃1.5 μm的吸收光谱出发拟合出了J-O参数,进而计算了Er3 离子各相关能级的理论振子强度、实验振子强度和自发辐射速率等参数.同时,用Er3 离子1.5 μm发射光谱的半高全宽与其峰值发射截面的乘积值对含10%Gd2O3钆硼硅酸盐玻璃1.5μm发射的增益带宽作出了表征,结果表明,含10%Gd2O3玻璃体系的FWHM×σepeak值均大于已有报道的硅酸盐、磷酸盐和锗酸盐玻璃,其中最大值和氧氟硅酸盐玻璃的相差不多.     

铒硼硅酸盐玻璃形成性能的研究

用新的玻璃形成区研究方法探索了铒硼硅酸盐玻璃的形成区范围,研究了A12O3含量和Er2O3含量对玻璃形成区的影响和相应的玻璃形成区图。结果表明：当A12O3含量从15％增加到20％时玻璃形成区相应增大,Er2O3含量从20％增加到30％时玻璃形成区缩小。同时利用热分析结果所得到的玻璃析晶倾向参数β值,讨论了铒硼硅酸盐玻璃的形成能力,发现含有Er2O3的铝硼硅酸盐玻璃的玻璃形成能力比较弱,但在一定的组成范围内随着Er2O3含量的增加,铒硼硅酸盐玻璃的形成能力也会有所提高。另外,在铒硼硅酸盐玻璃系统中加入A12O3,可以加强玻璃的网络结构,从而能够提高玻璃的形成能力。     

不同Pr2O3含量硼铝硅酸盐玻璃析晶性能研究

采用高温熔融法制备了不同Pr2O3掺量的SiO2-B2O3-Al2O3-BaO玻璃,利用DTA,XRD,TEM以及IR等手段研究了稀土氧化物掺入量对玻璃热稳定性、析晶行为、玻璃结构的影响。结果表明：当稀土掺入量逐渐增加时,玻璃的热稳定性递减;在高于Tx的温度下进行热处理,玻璃析晶产物逐渐由PrAl2.03（B4O10）O0.54向PrBO3转变;Pr^3＋填充在[SiO4],[BO4]和[BO3]等结构单元组成的混合网络的空隙之中,网络中间离子Al^3＋随稀土氧化物的增加,发生从网络变性离子向网络形成离子的转变。     

碘化亚铜微晶掺杂硅酸盐玻璃的制备及其光学性质

采用可分相的Na2O－Al2O3－B2O3－SiO2系为基础玻璃，以CuO／SnO、NaI为原料分别引入Cu＋、I－，成功地制备出CuI激晶掺杂硅酸盐玻璃．通过X射线粉末衍射（XRD）和高分辨透射电镜（HRTEM）分析观察到玻璃中的晶相和微晶的分布情况；由玻璃的室温透射光谱研究了玻璃的热处理条件与光吸收性的关系．实验发现，该玻璃对Nd：YAG激光器腔内自由振荡具有脉定压缩效应．     

氧化钇对高速CBN砂轮用陶瓷结合剂玻璃料性能的影响

在CaO-Al2O3-SiO2(CAS)系统微晶玻璃中引入稀土氧化物Y2O3,制备出用于高速CBN砂轮的微晶玻璃结合剂。结合DTA,XRD,SEM等检测手段,研究了Y2O3的加入对微晶玻璃结合剂微观结构及其性能的影响。结果表明:随Y2O3含量的增加,微晶玻璃结合剂的耐火度降低,流动性增大。当Y2O3含量为0.8%(质量分数)时,钙铝硅系微晶玻璃结合剂具有最佳的力学性能(显微硬度753.26 MPa,抗折强度167.50 MPa,磨耗比1∶8.23)。加入Y2O3会影响玻璃的析晶性能,当加入Y2O3为0.8%时,促进析出新晶相Li2Al2SiO10和β-石英,尺寸大小约为0.2～1μm,其具有致密的微观结构,利于用于作CBN砂轮的结合剂。     

B-Al-ZSM-5沸石的固相结晶过程和机理的研究

用11B ,2 7Al,2 9Si,13 CMASNMR ,XRD ,IR技术详细研究了B2 O3 ·Al2 O3 ·SiO2 干凝胶在乙胺 /H2 O混合蒸气相中 ,固相转晶生成B Al ZSM 5沸石的过程和机理 .干胶中非网络的三配位硼氧基团在转晶过程中起着非常重要的作用 .结晶过程中Al原子周围的化学环境变化很复杂 ,干胶及最终沸石产物中都不存在的六配位铝只在半晶化产物中出现 .硅主要以羟基化合物形式存在于干胶中 ,反应过程中出现的非结构硅氧基团在完全晶化时消失 .既是反应物又是模板剂的乙胺分子通过氢键与干胶表面的硼羟基、铝羟基和硅羟基结合形成前驱体 ,促进了结晶过程 .经11BMASNMR和IR谱的测定 ,固相转晶生成的B Al ZSM 5沸石相对结晶度为 93%左右 .     

钕掺杂磷酸盐玻璃陶瓷的制备及表征

利用熔融和晶化技术制备掺钕磷酸盐玻璃陶瓷.采用差热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计及荧光光谱仪对材料进行表征和分析.结果表明,在490～540 ℃核化1～2 h,在550 ℃晶化1～3 h,可制得主晶相为Al2SiO5的透明玻璃陶瓷.其透过率可达69%,晶粒平均尺寸为90 nm,并随热处理时间的增加逐渐增大,但透过率降低.由于Nd3+在热处理后进入到Al2SiO5晶相中,使荧光谱线在1 056 nm处峰值比原始玻璃强度大.     

钕掺杂磷酸盐微晶玻璃的制备及表征

利用熔融和晶化技术制备掺钕磷酸盐玻璃陶瓷。 采用差热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外 可见 近红外分光光度计及荧光光谱仪对材料进行表征和分析。 结果表明,在490～540 ℃核化1～2 h,在550 ℃晶化1～3 h,可制得主晶相为Al2SiO5的透明玻璃陶瓷。 其透过率可达69%,晶粒平均尺寸为90 nm,并随热处理时间的增加逐渐增大,但透过率降低。 由于Nd3+在热处理后进入到Al2SiO5晶相中,使荧光谱线在1 056 nm处峰值比原始玻璃强度大。     

稀土掺杂硼铝硅酸盐玻璃结构的NMR研究

采用魔角核磁共振（MAS NMR）研究了稀土掺杂B2O3-Al2O3-SiO2玻璃的结构及其组成和热处理等因素对玻璃结构的影响。研究发现，在B2O3-Al2O3-SiO2玻璃结构中，硼的配位主要是三角体[BO3]和[BO4]，铝的配位主要是[AlO4]，[AlO5]和少量的[AlO6]。随着B2O3-Al2O3-SiO2玻璃中BaO含量的增加，[BO3]逐渐向[BO4]转变，[AlO5]和[AlO5]也转变为[AlO4]。此外，由于稀土离子比钡离子更高的离子场强，其能够积聚硼氧结构使得其形成了巨大的网络结构。随着稀土掺量的增加，玻璃结构中的硅氧配位逐渐以Q4（3T）为主。热处理对玻璃结构中的硼氧和铝氧配位影响很小。