定位硅酸锌结晶釉析晶动力学研究

本文利用定位结晶法研究了氧化锌和硅酸锌两种晶种对硅酸锌结晶釉釉面晶花的影响,根据结晶动力学理论,对结晶釉中硅酸锌晶体的生长规律和结晶机理进行了探讨,并比较了不同晶种对硅酸锌晶体生长规律的影响.实验结果表明:采用氧化锌和硅酸锌作定位晶种的釉面晶花外观效果基本相同;釉熔体中硅酸锌晶体生长半径与保温时间成线性关系;不同的定位晶种对硅酸锌晶体的生长基本没有影响;结晶常数随着析晶保温温度的提高而增加,当析晶保温温度分别为1150 ℃,1100 ℃和1050 ℃时,所对应的结晶常数依次为1.0911,0.9996和0.7177;即使在同一析晶保温温度下,不同的保温时间段其结晶常数也不同.     

定位锌结晶釉的析晶动力学分析

本文以ZnO作为定位结晶剂在1100℃下制备了ZnSiO3结晶釉,测试了其在不同析晶保温时间下釉面晶花大小,并根据结晶动力学理论,对结晶釉中ZnSiO3晶花的生长规律和结晶机理进行了分析探讨.结果表明:当析晶保温时间超过30 min,晶花的形成速率随时间增加而显著提高,并在45 min到60 min范围内达到最大值;当析晶保温时间超过90 min,晶花形成速率随时间增加而快速下降,并在析晶保温时间超过150 min后,晶花基本上不再生长,形成速率达到稳定值.采用ZnO作定位晶种的釉面结晶稳定性好,釉面晶花大小与析晶保温时间符合S型生长曲线关系,可用Logistic函数拟合,本研究为实现锌结晶釉的可控生长提供了参考.     

钨基陶瓷结晶釉的快速结晶制备及其光催化性能探索

本文通过对钨基陶瓷结晶釉材料进行了快速结晶制备,所得釉层晶相为WOP2O7结构.通过扫描电镜分析发现其表面具有显著地结晶化特征形貌,进一步结合EDS能谱分析发现其表面形貌有钨基结晶釉相和底釉相两种结构构成.在光催化性能探索中发现该釉层材料在紫外可见光照射下展现出一定的催化降解罗丹明B溶液的能力,为陶瓷结晶釉材料的功能化价值提升提供了参考.     

钙镁硅酸盐系列结晶釉的研究——钙、镁氧化物对结晶釉析晶的影响

针对钙镁硅酸盐系列结晶釉,研究配方中钙、镁氧化物含量及CaO/MgO比值发生变化时,对釉烧温度及析晶体矿物种属、析晶集合体形态的影响;分析探讨钙、镁氧化物影响析晶的作用机理.研究表明,CaO/MgO比值近于1时,釉烧温度相对较低;CaO/MgO比值向大于1或小于1方向变化时,釉的烧成温度趋于升高.CaO/MgO比值在影响釉析晶体矿物种属的同时,影响析晶集合体的形态特征,认为这是由矿物的析晶习性决定的.     

Co2+掺杂Zn2SiO4结晶釉生长机理的研究

以高岭土、石英、钠长石、石灰石、氧化锌等矿物为原料,ZnO为晶核剂,并掺杂Co2+控温烧结Zn2 SiO4结晶釉.利用X射线衍射仪(XRD)分析样品物相,白度色差计测量釉料色度(L*、a*、b*),EDS能谱仪分析样品组成含量.采用Johnson-Mehl-Avrami (JMA)方程对釉的结晶动力学进行分析,探讨釉中晶体的生长机理.结果表明:高温时Co2+置换了Zn2SiO4结晶釉中的Zn2+.随着保温时间的延长,掺杂了Co2+的Zn2SiO4晶体颗粒不断长大,在1140℃下保温170 min晶花达到最大,其晶花面积均值为410.91 mm2.模拟动力学分析,釉中晶体的Avrami指数n1100℃ =0.82,n1140℃=1.23,n1180℃=1.12,表明晶体的形成由扩散机制向成核机制转变.拟合Arrhenius方程,晶体的活化能Ea=148.2 kJ/mol.     

胞外多糖调控碳酸钙结晶的研究

以黄原胶和韦兰胶为模板,在CaCl2-Na2CO3体系中调控合成CaCO3晶体.利用电导率法研究了黄原胶与韦兰胶模板与Ca2+之间的相互作用,同时研究了黄原胶和韦兰胶的浓度以及结晶时间对CaCO3晶体结构及形貌的影响.分别用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对CaCO3晶体的晶型和形貌进行了表征.结果表明,黄原胶和韦兰胶调控下得到的CaCO3晶体是方解石和球霰石的混合体.韦兰胶溶液中得到了球形产物,黄原胶溶液中得到球状和花状产物.随着结晶时间的延长,球霰石不断向方解石转变.     

数学在晶体形貌研究中的应用

本文介绍了在各个历史时期数学在晶体形貌研究中的应用,重点介绍了我们近年来对数学特别是分形数学在远离平衡形貌及集合体形貌的研究中的应用.     

双金属配合物ZCTC在纯水中的溶解及结晶行为研究

本文采用平衡法和电导率法分别对双金属配合物ZCTC在纯水中的溶解度和电离程度进行了研究.结果表明,在18～60℃范围内,ZCTC在纯水中的溶解度为4～8(g/100gH2O),并且与温度基本呈线性关系,溶解度温度系数为0.102(g/(100gH2O℃));在实验浓度范围内,ZCTC在水中大部分电离为Cd2+、Zn2+和SCN-,但电离程度随浓度增大而明显降低,另外,在实验浓度范围内,溶液中不存在单独Zn2+或Cd2+与SCN-形成的配合物或配合离子.在纯水中ZCTC的结晶和稳定性实验表明,ZCTC易从水溶液中析晶,但晶体透明度差,外形不规则;在45℃以下,ZCTC在水中比较稳定,但随着温度的升高,其化学稳定性迅速降低,分解产生相应硫化物沉淀.     

R2O-RO-SiO2-Al2O3-Fe2O3-P2O5系分相釉的研究

针对铁红分相釉的配方特点,采用L8(4 ×24)正交实验研究了钠长石、牛骨灰、滑石、方解石、石英加入量对R2O-RO-SiO2-Al2O3-Fe2O3-P2O5系统分相釉釉面效果的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对釉层的微观结构进行了表征.研究发现:牛骨灰对釉面是否出现“柿红”效果影响最显著,而方解石影响最不明显.Si/P摩尔比对铁红色釉面的产生起关键作用,当Si/P摩尔比小于2O,出现铁红釉面效果的概率极高.随着滑石加入量从9份变化到18份,出现铁红色釉面的趋势反而降低.经SEM和EDS分析发现,“柿红色”、“酒红色”釉面效果的产生很大程度上是由于釉层液液分相促进Fe2O3富集或偏析造成,且特别容易在高钠、低镁、低铝处聚集,最终连成雪花状结晶.     

同步辐射X射线形貌术在晶体生长和缺陷研究中的应用

本文介绍了同步辐射光源的特点,以及在应用于X射线形貌术时带来的各种好处.并通过介绍在北京同步辐射装置上所做的若干实验成果,扼要叙述了同步辐射X射线形貌术在晶体缺陷研究和晶体生长中的应用.     

纳米SiO2在钧瓷釉料中的应用及对釉料性质的影响

在钧瓷基础釉中加入过渡金属氧化物可以使钧瓷呈现出丰富多彩的釉色,但同时也会造成严重的流釉现象.在传统钧瓷中,适当的流釉可以给瓷器带来艺术的美感,严重的流釉反而影响钧瓷的艺术效果和产品质量.通过在钧瓷釉料中添加纳米SiO2,并控制其质量比例在2wt;和4wt;,研究纳米SiO2对钧瓷釉料性质的影响.添加纳米SiO2前后的钧瓷釉料的结构和性质通过X-射线衍射仪、扫面电子显微镜和X-射线电子能谱仪进行表征分析.对比发现,纳米SiO2的添加可提高釉的化学稳定性和热稳定性,有效地改善钧瓷制品的流釉现象,并且能够提高釉层的亮度.     

The Study of Modified Hydroxylapatite Samples Using the Fractal Theory

Crystallography Reports - Development of biocompatible materials and express methods for monitoring their properties is a promising line of research in chemistry, biology, and medicine. The...     

助熔剂在硅酸盐荧光粉中的应用及分析

以硅酸盐为基质的白光LED用荧光粉,具有原料丰富、成本低廉、合成工艺简单、组成多样、发光可调等优点,是当前研究的热点.助熔剂在硅酸盐荧光粉制备过程中起到了至关重要的作用.本文介绍了硅酸盐荧光粉体系中助熔剂的使用情况,助熔剂类别和用量对荧光粉的晶相、发光强度和形貌都有一定的影响.添加不同的助熔剂以及同类不同量的助熔剂会使...     

ZnO-B2O3-SiO2玻璃对硅酸锌陶瓷结构与微波介电性能的影响

研究了不同添加量的ZnO-B2 O3 -SiO2 (ZBS)玻璃作为烧结助剂对硅酸锌陶瓷的结构及微波介电性能的影响.研究结果表明:添加ZnO-B2 O3-SiO2玻璃的陶瓷烧结后其主晶相仍呈硅锌矿结构,并且硅酸锌陶瓷的烧结温度从1300℃降低到900℃.随着玻璃添加量的增加,陶瓷的介电常数(εr)和品质因数(Qf)呈逐渐降低的趋势,当玻璃添加量为20 wt;时,900℃保温2h所制备的陶瓷具有较优良的微波介电性能:εr=6.85,Qf =31690 GHz,τf=- 28×10-6/℃,在低温共烧陶瓷领域有着潜在的应用价值.     

高温变色粉末的制备及其在钧瓷釉料中的应用

首先采用高温固相反应法在1300～1400 ℃制备出一种具有光致变色效果的硅钕酸钙粉末,该粉末在阳光照射下呈现紫色,在室内白炽光照射下呈现蓝色;然后,创新性地将制得的变色粉末引入到高温钧瓷釉料中,研究表明,该变色粉末在釉层中具有很强的稳定性,通过调控变色粉末在釉料中的配比,能够制备出不同变色效果的钧瓷产品.结合X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪等现代分析手段综合研究了变色粉末及釉层的物相组成、显微形貌,并进一步探讨了变色粉末添加量、烧制温度与宏观呈色之间的相互关系.     

银色金属光泽釉的研制及微观结构分析

通过在基础釉中添加金属氧化物MnO2 、CuO和V2O5,在随炉冷却的烧成制度下,成功制备了银色金属光泽釉.采用L9 (33)正交实验的方法研究了MnO2、CuO、V2O5加入量对釉面效果的影响.利用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对釉层的微观结构进行了表征.研究表明:(1)CuO加入量对釉面金属光泽的产生显著影响,V2O5的影响不明显,当CuO加入量小于3;时,釉层为透明状.随着MnO2和CuO加入量的增大,釉面逐渐呈现无光及变色的趋势,MnO2、CuO、V2O5的推荐加入量分别为4;、3;和2;.(2)釉层中存在大量亚微米级甚至纳米级片状晶体.晶体尺寸均匀,表面平整光滑,并形成大面积平面网状排布.(3)釉层中大量沿坯体表面平行生长的片状晶体容易对光线造成强烈的镜面反射,是造成釉面出现高亮度银色金属光泽的重要原因之一.     

碱土金属氧化物对硼熔块釉的影响分析

针对碱土金属氧化物对陶瓷釉面质量影响显著、复杂的实际问题,以硼熔块釉为基础配方,适量氧化铜和氧化铁为离子着色剂,系统研究了钙、镁、钡、锌、锶碱土金属氧化物(RO)对釉面质量的影响.研究结果表明:(1)不同RO组成及比例的硼熔块釉效果差异显著,制备的复合碱土熔块釉较单一碱土能显著提高釉面质量、扩大发色范围及产生分相乳浊现象;(2)Ca碱土的加入有促使Na2 O-K2 O-CaO-RO-SiO2-B2 O3-Al2 O3系硼熔块釉产生较强釉面乳浊的特点,且使釉面颜色变淡变浅;(3)1180℃烧成温度下,当釉中RO为12;方解石和12;BaCO3,或者12;ZnO和12;SrCO3,同时添加3;氧化铜和1;氧化铁时,易使硼熔块釉呈现局部深蓝、附带流纹的花釉效果.     

二氧化钛对分相液滴自清洁釉的性能影响

采用长石、高岭土、石英为主要原料制备了分相液滴自清洁釉.利用扫描电镜、X射线衍射仪和显微镜接触角测量仪等测试仪器表征了样品性能.研究结果表明:当二氧化钛添加量为5wt;时,釉表面形成大量细小的孤立液滴,体积分数达58.48;,具有高的表面硬度(869.10 kg/mm2)和良好的亲水自清洁性(表面润湿角为13.361°).与现有的表面涂覆纳米涂料相比,该自清洁釉耐磨性强,制备方法简单,在中高温建筑陶瓷领域有着良好的应用前景,符合绿色环保理念.