晶粒生长对铁磷酸盐玻璃陶瓷固化体化学稳定性的影响

铁磷酸盐玻璃陶瓷可用于固化高放核废物。通过改变原料粉末尺寸和热处理的升温速率来控制成核的均匀性和晶核的生长速度,研究了在独居石玻璃陶瓷固化体中晶粒生长对固化体化学稳定性的影响。结果表明：粉末尺寸越小,越有利于形成均匀的晶核,固化体的化学稳定性越好,当粉末粒度小于38μm时浸出率达到最低值;热处理的升温速率越慢,所形成的微晶尺寸越均匀,固化体的化学稳定性越好,当升温速率为1℃／min时,样品的浸出率最低。     

CaO-Zr02-Ti02-A1203-B203-Si02玻璃陶瓷的制备及化学稳定性研究

玻璃陶瓷是固化处理中、高放废物和α废物较为理想的候选材料之一。研究了特定条件下制备的CaO-ZrO2-TiO2-A120,-B20,-SiOz体系玻璃陶瓷在水淬和空气中自然冷却的两种冷却制度对其结晶行为和显微结构的影响,用粉末浸泡实验方法测试了其化学稳定性。结果表明：自然冷却形成的玻璃陶瓷晶相主要是ZrSiO。和ZrTiOt;在25-70℃范围内,温度对玻璃陶瓷浸出率无明显影响,90℃下浸出率比25℃,40℃,70℃的浸出率高一个数量级;7d元素总的归一化浸出为1．87g／m^2。     

CaO-ZrO2-TiO2-Al2O3-B2O3-SiO2玻璃陶瓷的制备及化学稳定性研究

玻璃陶瓷是固化处理中、高放废物和α废物较为理想的候选材料之一。研究了特定条件下制备的CaO-ZrO2-TiO2-Al2O3-B2O3-SiO2体系玻璃陶瓷在水淬和空气中自然冷却的两种冷却制度对其结晶行为和显微结构的影响,用粉末浸泡实验方法测试了其化学稳定性。结果表明:自然冷却形成的玻璃陶瓷晶相主要是ZrSiO4和ZrTiO4;在25～70℃范围内,温度对玻璃陶瓷浸出率无明显影响,90℃下浸出率比25℃,40℃,70℃的浸出率高一个数量级;7 d元素总的归一化浸出为1.87 g/m2。     

生物玻璃陶瓷骨支架的光固化成形工艺与过固化研究

针对光固化技术制备生物玻璃陶瓷多孔骨支架中因光散射、光叠加等原因导致内孔扩散的过固化问题,提出从“孔-面-体”3个层面来探究样件成形过程中过固化现象与工艺参数间关系的方法,并逆向建立克服过固化提高精度的多孔补偿模型。首先,采用激光共聚焦测量了骨支架中单孔在不同曝光时间和石墨浓度下的过固化值与固化深度;其次,在骨支架的面结构中采用光学影像测量仪分析了不同面孔隙率和孔隙形状下的过固化值与固化深度;然后,使用场发射扫描电镜表征了重叠层厚对骨支架整体结构中固化特性的影响;最后,通过控制骨支架的多孔尺寸,建立过固化逆向补偿模型并制备了与模型孔径相差不大于5μm的多孔样件。采用所制备的多孔支架样件进行实验验证,结果表明：单孔结构中,过固化值和固化深度均随曝光时间的对数增加而线性增加,随石墨浓度增加而减小;在单层面结构中,过固化值和固化深度均随孔隙率的增大线性减小,孔隙形状对固化深度无明显影响;在体结构中,随重叠层厚的增加,样件过固化程度增加,叠加层厚10μm为适宜分层;在相同曝光时间和石墨浓度下,过固化从孔结构-面结构-体结构过程中逐渐增加,且孔和面结构的过固化程度显著大于体结构。该方法可为高精度...     

锆英石基三价锕系模拟核素固化体的性能

为研究锆英石基三价锕系模拟核素固化体的性能,利用Eu^3＋作为三价锕系核素模拟替代物质,以ZrO2、SiO2和Eu2O3粉体为原料采用高温固相法成功制备了包容Eu^3＋为20％（以摩尔计,下同）的锆英石基固化体。利用粉末x射线衍射仪、扫描电子显微镜和电感耦合等离子体质谱仪对固化体的物相、结构、微观形貌及模拟核索的浸出率进行了研究。结果表明：固化体中虽包容有20％的Eu^3＋,但其主物相仍以锆英石物相为主,与标准样品相比晶胞参数发生10^-5～10^-4 nm量级的微弱变化。固化体的粒度主要集中在2～3μm,以板块状为主,在pH=6．5的HCl浸出液中Eu^3＋的平衡浓度小于0．4μg／L。     

Mg-Al-Si系微晶玻璃的研究

运用XRD、DTA和SEM等分析测试技术,对以TiO2和ZrO2为晶核剂的微晶玻璃的热处理制度与力学性能之间的关系进行了研究。讨论了热处理制度、晶相类型与微晶玻璃力学性能之间的变化关系,得到了最佳热处理工艺,该材料在850℃保温2h,1200℃保温2h以上,弯曲强度可以达到350Mpa左右。     

钨系厚膜材料中玻璃相对高温稳定性的影响

钨系导电陶瓷厚膜材料可长期在５００～７００℃下工作，导电厚膜材料的高温稳定性问题与材料中玻璃相的类型及含量有关．通过采取降低玻璃相和其中的ＰｂＢＯ３的含量、提高玻璃相的软化温度、制备玻璃－陶瓷作为厚膜材料的玻璃相及对材料进行热处理等措施可以有效改善材料的高温稳定性．     

纳米羟基磷灰石陶瓷的制备及其力学性能的研究

利用两段式无压烧结的方法，制备了致密的纳米羟基磷灰石陶瓷，分别采用XRD，SEM和纳米压痕方法测试了纳米羟基磷灰石陶瓷的微观结构和力学性能.它与传统烧结方法制备的粗晶羟基磷灰石陶瓷的力学性能相比，随着晶粒尺寸的减小，纳米羟基磷灰石陶瓷的硬度提高了46.9%，弹性模量提高了23.4%，其中晶界增多和显微应力的产生是导致纳米羟基磷灰石陶瓷力学性能提高的主要原因.     

陶瓷/微晶玻璃复合材料耐磨性的研究

通过将玻璃与BMT(Ba(Mg1／3Ta2／3)O3)复合,烧结后进行热处理,合成陶瓷／微晶玻璃复合材料,通过比较材料切削时间的长短,研究不同热处理制度对材料耐磨性的影响。结果表明：不同的热处理制度确实能够影响材料的耐磨性。样品的XRD图显示材料的耐磨性变化是由于材料中的相组成发生了变化,耐磨材料中有新的结晶相产生。     

ZnO-P2O5:Tb3+长余辉玻璃/玻璃陶瓷的发光性质

通过高温熔融法制备了Tb3+离子掺杂的磷酸锌玻璃/玻璃陶瓷,并观察到在254 nm紫外光激发后有绿色长余辉发光现象.通过激发与发射光谱、余辉光谱、热释光谱等得到的信息,研究了Tb3+离子掺杂的磷酸锌玻璃/玻璃陶瓷的发光性质.     

玻璃陶瓷在循环应力作用下的疲劳研究

本文选用水、空气、煤油三种介质，对一种典型可切削玻璃陶瓷在循环载荷作用下的疲劳特性进行了研究。结果表明：循环疲劳对介质不敏感，循环疲劳对最大应力敏感主要是机械疲劳过程。循环载荷对材料造成附加损伤，降低材料的寿命。     

羟基磷灰石/氟金云母复合的生物玻璃陶瓷的力学性能

通过粉末冶金方法制备羟基磷灰石玻璃/氟金云母生物医用玻璃陶瓷材料.利用力学性能检测、显微观察和相成分分析等手段,研究烧结温度以及玻璃相含量对材料抗弯强度、断裂韧性和硬度等力学性能的影响.结果表明:随着烧结温度的升高,材料的致密度不断提高,力学性能也得到改善,对于含80%氟金云母的玻璃陶瓷而言,抗弯强度从1000℃的55.1 MPa,提高到1100℃的120.1 MPa.随着玻璃陶瓷中氟金云母的增加,材料的抗弯强度、弹性模量、断裂韧性都有所提高.当氟金云母的含量达到80%时,得到的玻璃陶瓷复合材料的力学性能最佳.组分对HA/FG生物医用玻璃陶瓷力学性能的影响主要归因于其对材料致密度、相组成和结晶度的作用.     

硼铝硅系透明玻璃陶瓷晶相生长的分形动力学

通过熔融法结合两步热处理制度制备了硼铝硅系透明玻璃陶瓷.基于R.Kopelman等人对分形结构中扩散控制反应速率的研究结果,探讨了硼铝硅系透明玻璃陶瓷中晶相生长的分形动力学.结果表明,用分形结构扩散控制反应动力学理论来分析硼铝硅系透明玻璃陶瓷的晶化过程是行之有效的,通过实验数据拟合得出分形子谱维数dS=1.269.     

高强度生物玻璃陶瓷可切削性能的研究

高强度可切削生物活性玻璃陶瓷是近年来材料研究的热点之一.所谓可切削性,即可以用普通切削刀具以传统的方法进行机械加工.因此这类材料可制成形状复杂的植入体.尤其是制作人工种植牙和人工骨关节等.针对目前临床应用的各种陶瓷材料不尽人意,存在许多问题,尤其在力学性能方面.本论文的研究工作主要是通过定量研究材料的可切削性能,寻找适合医学方面应用不同强度、硬度及加工性能的材料.     

三(2,4,6-三叔丁基芳氧基)钕催化ε-己内酯开环聚合特征的研究

将单组分三(2,4,6-三叔丁基芳氧基)钕用于ε-己内酯的开环均聚合,详细考察了单体浓度、单体与催化剂摩尔比以及聚合温度和时间对聚合反应的影响,得出了三(2,4,6-三叔丁基芳氧基)钕催化ε-己内酯开环聚合的最佳反应条件.     

短碳纤维增强玻璃陶瓷氧化行为的研究

研究了单向短碳纤维增强玻璃陶瓷基复合材料的氧化行为．结果表明：短碳纤维复合材料氧化随时间的变化符合抛物线规律,基体对短纤维的包裹在一定程度上减缓了后期氧化速率;氧化造成复合材料弯曲性能衰减比氧化质量损失快;氧化过程中氧的扩散主要通过复合材料中的基体裂纹、气孔以及纤维氧化反应后所留下的通道进行气态扩散．     

可加工生物活性云母/氟磷灰石玻璃陶瓷的制备及生物活性

采用高温熔铸法制备可加工生物活性云母／氟磷灰石玻璃陶瓷；用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM／EDS）和傅里叶变换红外（FTIR）光谱分析等手段对材料的相组成和微观形貌进行研究，测定材料的抗弯强度、硬度和断裂韧性等力学性能;采用体外模拟体液（SBF）浸泡法测试材料的生物活性。研究结果表明：氟磷灰石相呈针状，与人体骨和牙齿的磷灰石形貌相似，有利于提高材料的生物活性和生物相容性；氟磷灰石的形成是材料被迅速加热至高温进行熬处理，使磷灰石以螺旋位错生长机制沿c轴晶化长大所致；经热处理获得的材料具有优良的力学性能，基本满足骨科和齿科用生物材料的性能要求；材料在体外模拟体液中浸泡3d后，样品表面已有磷灰石层生成，表明谊材料具有较高的生物活性。     

玻璃陶瓷基板上铜薄膜的化学气相沉积

使用低介电常数基板和高电导率、高抗电迁移的金属Cu进行布线,可以提高高密度电子封装的传输速度和可靠性。采用乙酰丙酮铜作为前驱体,在常压下利用化学气相沉积技术对玻璃陶瓷基板进行Cu薄膜金属化。利用热重分析、X射线衍射和扫描电子显微镜等技术对前驱体、Cu薄膜进行分析观察。结果表明:影响Cu导体的电阻的主要因素是沉积温度。在温度为290～310℃,N2气流量为200～350mL/min和H2气流量为450～600mL/min的条件下,获得了致密的Cu薄膜,Cu导体方块电阻为25mΩ。     

氟金云母可切削玻璃陶瓷的研究

本文选定Ｋ２Ｏ－ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２－Ｆ系统为成分设计基础，制备出氟金云母为主晶相的可切削玻璃陶瓷，弯曲强度σｂ＝１６０ＭＰａ，断裂韧性ＫＩＣ＝２．１ＭＰａ·ｍ１２．组织特征为相互交错的云母晶体。     

β－TCP／HA双相多孔磷灰石陶瓷成骨机制的研究

通过体外实验，确定了骨形成蛋白因子ＢＭＰ在多孔磷灰石陶瓷上的吸附位点，以及两者之间的吸附性能．在β－磷酸三钙／羟基磷灰石（β－ＴＣＰ／ＨＡ）双相多孔磷灰石陶瓷诱导成骨中，ＨＡ为宿主骨及β－ＴＣＰ降解提供钙、磷源的成骨机制．这些实验结果有助于增进对羟基磷灰石骨修复材料成骨作用的了解，并能较好地解释β－ＴＣＰ／ＨＡ双相磷灰石陶瓷在体内非骨环境中的诱导成骨作用．