混合碱效应对碲酸盐玻璃热稳定性的影响

制备了一系列分别含有Li2O／Na2O、Li2O／K2O、Na2O／K2O不同摩尔比的0．7TeO2-0.2ZnO—xR2O-(0．1-X)R′2O系统碲酸盐玻璃,通过DSC测定玻璃的转变温度丁。和析晶开始温度Tx,研究了混合碱效应对玻璃热稳定性的影响,结果表明,当Li2O／Na2O、Li2O／K2O、Na2O／K2O的摩尔比分别为1：4,2：3,1：4时,玻璃的热稳定性较好：0．7TeO2-0．2ZnO—xLi2O-(0．1-x)K2O系列玻璃的热稳定性普遍比同配比的0．7TeO2-0．2ZnO—xLi2O-(0．1-x)Na2O系列玻璃的热稳定性高,0.7TeO2-0．2ZnO—xNa2O-(0．1-x)K2O系列的又比0．7TeO2-0．2ZnO—xLi2O-(0．1-x)K2O系列的有所提高。     

含Nb2O5碲酸盐玻璃的热力学稳定性和光谱性质

在掺铒碲酸盐玻璃中加入Nb2O5以提高其热力学稳定性,测试了4种掺铒碲酸盐玻璃的热力学稳定性参数及其吸收光谱、荧光光谱.应用Judd-Ofelt理论计算了玻璃的强度参数Ω(Ω2=(5.99～10.38)×10-20 cm2,Ω4=(1.91～2.67)×10-20 cm2,Ω6=(0.92～1.28)×10-20 cm2),应用McCumber理论计算了受激发射截面.比较了不同组成对碲酸盐热力学稳定性和光谱性质的影响.实验结果表明,0.70TeO2-0.15ZnO-0.05BaO-0.10Nb2O5玻璃具有较大的受激发射截面(10.96×10-21 cm2)和荧光半高宽(67 nm),热力学稳定性良好,是一种理想的掺Er3+宽带光纤放大器用基质玻璃.     

玻璃耐酸侵蚀的研究

粉煤灰分相玻璃的酸处理速度比硅藻土分相玻璃的酸处理速度快，加快酸处理速度对于提高微孔玻璃制备的生产率是十分重要的。我们对影响该系统玻璃耐酸侵蚀速度的因素进行了研究，发现在酸处理条件相同、玻璃的化学组分相近的情况下，制备玻璃的主要原料、玻璃分相和微观结构对玻璃的耐酸侵蚀有很大影响     

Nb2O5含量对碲锌钡铌玻璃性能的影响研究

本文设计并制备了TeO2-ZnO-BaF2-Nb2O5系列玻璃,考察Nb2O5含量变化对玻璃结构和玻璃性能的影响。研究发现,随着Nb2O5含量的增加,[TeO4]和[TeO3]的含量比先增加后减少,玻璃的网络结构先增强后减弱。相应地,玻璃的热稳定性先增加后降低,△T和S参数的值先增大后减小。在Nb2O5含量15mol%时热稳定性最高。另外,随着Nb2O5含量的增加,玻璃带隙减小,有利于光学性能提高。     

铒镱共掺碲酸盐玻璃材料上转换光谱性质

用熔融-淬冷法制备了玻璃样品系统75TeO2-2OZnO-(4.6-x)La2O3-0.4Er2O3(x=0,0.4,0.8,2.0,3.2,4.0)),研究了镱离子的掺入对该玻璃系统上转化光谱的影响,结果表明:当Yb3 离子浓度达到2mol%的时候,上转换红光和545nm绿光都达到了最大值,此时绿光强度是未掺Yb3 时的6倍左右,红光强度为未掺Yb3 时的4倍左右.通过Judd-Ofelt理论对该玻璃系统的光谱参量进行了详细计算与分析.随着Yb3 离子溶度的增加,4S3/2能级的荧光寿命和量子效率都呈现先增加后减少的趋势,在溶度迟到2mol%时,荧光寿命和量子效率分剐达到最大值0.26ms和58.9%.     

PbI2—PbBr2—AgI系统玻璃的化学稳定性研究

在２５℃恒温下，研究了摩尔分数组成为０．５０ＰｂＩ２·０．３０ＰｂＢｒ２·０．２０ＡｇＩ的玻璃在静态去离子水中的侵蚀过程，由于玻璃中溶出的ＰｂＸ２（Ｘ＝Ｉ，Ｂｒ）发生水解，侵蚀液的ｐＨ值经历一个由快速下降到逐渐稳定的变化过程。诱导期过后，玻璃中的各组分以分子化学比形式溶解，这是一个选择性溶解过程，溶解度较高的组分将优先溶解。溶液分析结果表明，玻璃的侵蚀是一个扩散控制的过程。引入难溶组分是提高非氟卤     

Li2O-BaO-TiO2-TeO2透明微晶玻璃的二阶非线性光学效应

采用热处理方法制备Li2O-BaO-TiO2-TeO2微晶玻璃,X射线衍射和透射光谱证实获得了含Li2TeO3微晶的透明微晶玻璃.采用Maker条纹法研究了微晶玻璃的二阶非线性光学效应,结果表明:玻璃中的Li2TeO3微晶诱导了二阶非线性光学效应的产生,且当基频光入射角为±60°左右时,二次谐波强度出现最大值;随热处理温度的升高和时间的延长,玻璃的二次谐波信号先逐渐增强后明显下降,这是玻璃中的微晶先逐渐长大,结晶程度变好,并择优取向生长,随后微晶明显长大,玻璃的透过率降低,散射明显增强所致.     

高放射性核废料玻璃固化体结构与化学稳定性

用溶解速率法(dissolutionrate)、试样坚固法(productconsistencytest)和蒸汽水化侵蚀法(vaporhydrationtest)对高放射性核废料(HLW)玻璃固化体的化学稳定性作了全面的测试,并对它们进行傅立叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)测试.FTIR分析表明,在较高的HLW包容量的玻璃固化体中,含有较少的容易被水化(PO3)1-的长链单元,因此它们具有优良的化学稳定性.XRD分析表明,玻璃固化体中分离的(P2O7)4-和(PO4)3-阴离子团被金属离子Fe3 ,Cr3 等所连接,形成O—Me—O—P键,不仅提高了玻璃的抗析晶的能力,而且也大大地提高了化学稳定性.这些高包容量的玻璃固化体的原子比O/(Si P)为3.7～4.1,从结构上也印证了HLW包容量达70%和75%(质量分数)的玻璃固化体会具有卓越的化学稳定性.     

掺Er3+碲铌酸盐玻璃的发光特性及其J-O理论计算

以TeO2,Nb2O5,ZnO,Na2O为基质制备了掺铒碲铌酸盐玻璃,应用McCumber原理计算的结果表明:4mol% Nb2O5的加入使碲酸盐玻璃在1.53 μm处的受激发射截面提高了8%,其峰值达8.9×10-21 cm2,而受激发射截面的有效带宽几乎不变.同时应用Judd-Ofelt理论计算了玻璃中Er3+离子的自发跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命等参量.     

多组分紫外光纤包层玻璃化学稳定性

研究了紫外光纤用包层玻璃组分的变化以及外掺ZrO2对光纤包层玻璃化学稳定性的影响。结果表明，通过改变SiO2／B2O3、B2O3／Al2O3、B2O3／（K2O＋Na2O）的质量比，以及适当增加外掺ZrO2含量，可以明显地提高碱硼硅酸盐玻璃化学稳定性。红外光谱分析表明玻璃化学稳定性提高的主要原因是Zr^4＋的加入促进了玻璃内部的[BO3]层状结构逐渐转变为[BO4]网络状结构。     

玻璃粉/硅粉复掺对混凝土腐蚀环境下耐久性的影响

基于格尔木地区土壤中实测腐蚀性离子种类与含量,设计Na₂CO₃、NaCl、Na₂SO₄及MgSO₄复合溶液进行全浸泡试验,通过相对质量评价参数(ω₁)与相对动弹性模量评价参数(ω₂)变化规律研究玻璃粉/硅粉复掺对混凝土耐久性能的影响.分析标准养护下玻璃粉/硅粉复掺对胶凝材料水化反应的影响,以及玻璃粉/硅粉复掺混凝土受复合盐溶液侵蚀的微观机理.并依据Wiener理论预测了复合盐溶液腐蚀环境下混凝土的服役寿命.结果表明:复合盐溶液腐蚀环境下,混凝土劣化幅度因玻璃粉掺量的变化而不同;标准养护下玻璃粉/硅粉复掺对胶凝材料水化产物无影响,且养护至56~120 d时SiO₂仍进行着明显的火山灰效应;玻璃粉掺量10%、硅灰掺量6%时,玻璃粉/硅粉复掺对混凝土气孔结构有所改善,所以在复合盐溶液腐蚀前后混凝土内部平均气泡孔径均小于未掺玻璃粉与硅灰时的混凝土气泡孔径;玻璃粉/硅粉复掺制备混凝土时玻璃粉掺量不宜超过10%.     

水热法制备TiO2-ZnO纳米棒分级结构及其光电性能研究

为了增加光电极光生电子传输通道并提高其光敏剂的负载能力,采用两步水热法制备了一种新颖的TiO_2-ZnO纳米棒分级结构。采用水热法在FTO导电玻璃基底上生长TiO_2纳米棒有序阵列膜,通过浸泡提拉在TiO_2纳米棒上包覆一层ZnO溶胶,经烧结形成ZnO种子层;再次采用水热法于TiO_2纳米棒上生长ZnO纳米棒,形成TiO_2-ZnO纳米棒分级结构,通过旋涂辅助连续离子反应分别在TiO_2纳米棒阵列和TiO_2-ZnO纳米棒分级结构中沉积光敏剂CdS纳米晶,形成CdS/TiO_2纳米棒复合膜和CdS/TiO_2-ZnO纳米分级结构复合膜。利用SEM,TEM,XRD、紫外-可见吸收光谱、瞬态光电流图谱等表征和测试手段,对样品的形貌、结构、光吸收和光电性能进行了表征和测试。结果表明,与单纯的TiO_2纳米棒阵列相比,TiO_2-ZnO分级结构可以沉积更多的CdS光敏剂,CdS/TiO_2-ZnO纳米分级结构复合膜的光吸收性能和瞬态光电流均明显优于CdS/TiO_2纳米复合薄膜。凭借优异的光电性能,TiO_2-ZnO分级结构在太阳电池光阳极材料中具有很好的应用前景。     

TeO2纳米线的制备及其室温NO2气敏特性

以金属Te颗粒为原料,采用热蒸发法于镀金硅基板表面制备出TeO2纳米线,并以其为气敏材料制备成气敏元件.采用XRD,SEM和TEM表征TeO2纳米线的相组成和微观结构,结果表明,TeO2纳米线具有单一的四方相晶体结构,长度约为几十微米,直径约为80~600nm.在TeO2纳米线的顶端未发现Au颗粒,表明TeO2纳米线按照气-固机制进行生长.气敏特性的研究结果表明,TeO2纳米线呈现p型半导体特性,在室温条件下对NO2气体具有良好的响应,气体灵敏度与NO2气体体积分数呈线性增加关系.最后对气敏机制进行了初步探讨.     

玻璃结构的几种研究方法

介绍了玻璃的物理性能（热膨胀性能、密度、玻璃转化温度和软化温度、玻璃的化学稳定性）在玻璃结构研究中的应用,概述了如何使用现代测试手段（核磁共振、X射线吸收精细结构谱、红外-拉曼光谱、X光电子能谱、X射线衍射分析）获取玻璃结构的一些参数。     

受腐蚀钢筋力学性能的试验研究

钢筋腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的首要因素.腐蚀会引起钢筋强度降低和延性减弱,进而导致结构承载能力下降.通过对一批已腐蚀钢筋的腐蚀量及腐蚀后力学性能的试验研究,分析了钢筋腐蚀的因素及腐蚀对钢筋力学性能的影响,认为该批钢筋力学性能的降低是腐蚀后受三种因素共同作用的结果;总结了钢筋各项力学性能指标与钢筋腐蚀程度的相关关系,提出当受腐蚀钢筋的重量损失率大于10%时,就应该考虑腐蚀对钢筋性能的影响,予以折减的结论;并总结了各腐蚀量参数间的关系,为衡量钢筋腐蚀程度和结构耐久性分析提供依据.     

潮汐环境下大掺量矿渣微粉抗海水腐蚀混凝土的野外实验

为检验大掺量矿渣微粉对混凝土耐久性的影响,在海边潮汐环境下对混凝土进行了三年野外实验．实验结果表明,大掺量矿渣微粉抗海水腐蚀混凝土的抗氯离子侵蚀能力远优于普通混凝土,三年浸泡龄期时,其氯离子渗透深度只有普通混凝土的13％～25％;考虑混凝土的经济性和耐久性,在大掺量矿渣微粉抗海水腐蚀混凝土中,矿渣微粉的细度宜为420～460m^2／kg;在满足混凝土致密的基础上,胶凝材料用量宜少不宜多．     

硫酸铵腐蚀环境下的混凝土碳化深度试验研究与应用

硫酸盐腐蚀是影响混凝土结构耐久性能的重要化学劣化因子之一。以赣南离子型稀土开采残留硫酸铵的环境问题为背景,通过实验室快速碳化试验研究硫酸铵溶液浓度对混凝土碳化深度的影响规律。结果表明:硫酸铵溶液浓度越大,相同强度等级的混凝土在相同碳化龄期的碳化深度与碳化速率越大。根据试验结果建立了硫酸铵腐蚀环境下混凝土碳化深度预测模型,对该环境下混凝土最小保护层厚度取值提出了建议。     

高性能混凝土应力腐蚀影响因素显著性分析

混凝土的应力腐蚀破坏是影响其耐久性能的主要原因。利用自行设计的应力腐蚀加载试验装置，通过正交设计方法，研究了高性能混凝土在3分点加荷及腐蚀溶液耦合作用下抗折强度衰减规律，提出了应力腐蚀因子和介质腐蚀因子两项评价指标，根据方差结果分析了不同影响因素对高性能混凝土应力腐蚀试验结果的敏感性。结果表明，水胶比、粉煤灰掺量、腐蚀溶液对高性能混凝土应力腐蚀因子和介质腐蚀因子都具有显著的影响，但水胶比对其影响特别显著，而应力水平仅对应力腐蚀因子的影响具有显著性。因此，对配合比设计参数中的水胶比、外掺材料进行优化设计可有效地提高公路建设用混凝土的耐久性。     

基于氯离子时变扩散钢筋混凝土锈胀裂缝时变可靠度研究

基于氯离子Fick扩散定理和法拉第定律,通过研发的四电极传感器体系获得含氯离子混凝土模拟液中腐蚀电流密度规律以及混凝土中氯离子时变扩散系数,建立氯离子时变扩散钢筋腐蚀速率模型;在此基础上基于弹性断裂力学和坑蚀模型,建立坑蚀锈胀裂缝时变可靠度模型,采用Monte Carlo方法求得钢筋混凝土锈胀裂缝时变可靠度.研究表明,基于研发的MnO2参比电极四电极传感器体系平均腐蚀电流密度随氯离子浓度增加而线性增加,随时间增加趋于恒定.采用考虑氯离子时变扩散钢筋腐蚀电流在服役期间钢筋腐蚀电流密度减小.坑蚀锈胀裂缝开始时间在第10~15年;随保护层厚度和钢筋直径增加以及表面氯离子浓度减小,钢筋混凝土坑蚀裂缝宽度减小.研究结果对氯离子诱发的钢筋混凝土坑蚀腐蚀裂可靠度预测具有重要的参考价值.     

铁基金属玻璃涂层在无铅钎料中的耐腐蚀性及机理

选用Fe基非晶合金粉末(含有Cr、Mo、Ni、P、B、Si),采用等离子喷涂方法在Q235基体上制备了金属玻璃涂层.在自行设计的腐蚀实验装置中将Q235钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢和覆有Fe基金属玻璃涂层的Q235钢浸入450,℃的高温液态无铅钎料Sn-3.5,Ag-0.5,Cu中进行腐蚀,利用扫描电子显微镜微观分析了腐蚀后的微观形貌及腐蚀产物.研究结果表明:相同实验条件下,Q235钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢表面均腐蚀严重,断面微观组织分为钎料层、腐蚀层和基体层.其中Q235钢的腐蚀剧烈,腐蚀层成分为FeSn2;1Cr18Ni9Ti不锈钢腐蚀较严重,腐蚀层成分为(Fe,Cr)Sn2.Q235基体表面的Fe基金属玻璃涂层腐蚀前后断面微观形貌变化不大,没有出现明显的腐蚀分层,表现出了非常好的耐高温无铅钎料腐蚀的能力.