热处理制度对Li2O-Al2O3-SiO2系统玻璃析晶及热膨胀系数的影响

采用传统熔融冷却法获得了以P2O5为成核剂的Li2O-Al2O3-SiO2系统基础玻璃,通过差热分析确定了使该玻璃微晶化的热处理条件,并获得了不同热处理温度下Li2O-Al2O3-SiO2系统低膨胀微晶玻璃;利用X射线衍射分析和扫描电子显微镜对晶化试样的物相和微观结构进行了研究;讨论了热处理制度对玻璃的析晶及热膨胀系数的影响.研究结果表明以P2O5为成核剂,采用不同热处理制度能获得Li2O-Al2O3-SiO2系统低膨胀微晶玻璃;在析晶初始温度下进行热处理,析出β-石英晶体,但晶体生长缓慢,结晶程度低;提高晶化温度,析出β-锂霞石和β-锂辉石晶体且晶体生长迅速.     

碱金属氧化物对MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃析晶和性能的影响

采用示差扫描量热法(DSC)、X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析方法,研究玻璃组成中碱金属氧化物(Li2O 和Na2O)总量不变时,Li2O 逐渐取代Na2O 对MgO-Al2O3-SiO2 系统微晶玻璃的析晶、热膨胀系数及介电性能的影响.研究结果表明Li2O 和Na2O 总含量(质量分数)为3.6%,其中Li2O 含量为1.8%时,微晶玻璃以α-堇青石为主晶相,热膨胀系数为5.11×10-6 ℃,微波频率下介电常数εr 为5.5,介电损耗tan σ为2.1×10-4;随着Li 对Na 的取代,玻璃的析晶能力增强,初始析晶峰温度从950 ℃降至900 ℃左右,但没有降低第二析晶峰温度;随着Li2O 含量增加,热膨胀系数及介电损耗都出现明显的混合碱效应,曲线呈现先降低后升高的变化趋势;样品的介电常数随Li2O 含量增加单调降低.     

玻璃组成对CaO-Al2O3-SiO2系玻璃烧结、晶化和性能的影响

采用烧结法制备以钙长石为主晶相的微晶玻璃.采用差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和性能测试研究玻璃组成对玻璃的烧结、晶化特性和性能的影响.结果表明:随着CaO含量的增加,玻璃转变温度和析晶放热峰温度逐渐降低,而且析晶放热峰变得尖锐;增加氧化钙降低玻璃的析晶活化能,有利于玻璃的析晶;随着SiO2量的增加,玻璃转变温度和析晶放热峰温度移向高温,使玻璃的析晶困难;玻璃样品的烧结温度随CaO含量的增加而降低, 但过多的CaO促进硅酸钙的析出,增加样品的介电常数和热膨胀系数;增加SiO2能够降低微晶玻璃样品的热膨胀系数,改善其介电性能;所制备的微晶玻璃具有相对密度高(≥98.3%),介电常数适中(6.9～7.5),介电损耗低(≤0.1%),热膨胀系数低(3.8×10-6～4.5×10-6 /℃),烧结温度(900～1 000 ℃)低,及介电常数温度稳定性低(66×10-6～113×10-6 /℃).     

PbO系玻璃的改进及Bi2O3系封接玻璃的研制

以氧化铅或氧化铋、氧化钙、硼酸、硫酸锌、二氧化硅和氧化镁为原料,通过高温熔融和微晶化,成功地制备出具有低熔点高膨胀系数的PbO系统微晶封接玻璃和Bi2O3系统微晶封接玻璃.分别用X射线衍射分析(XRD)、光学显微镜、热膨胀系数分析(DIL)和差热曲线分析(DTA)等方法对样品或原料混合物进行表征,分别讨论了PbO系统和Bi2O3系统微晶封接玻璃在制备工艺过程中对样品性能产生影响的主要因素.结果表明:Bi2O3系统和PbO系统都能形成玻璃;都可微晶化;PbO系微晶封接玻璃的熔化温度为365℃,最佳微晶化温度和时间分别为350~400℃和2 h,膨胀系数为12.68×10-6/℃;Bi2O3系微晶封接玻璃的熔化温度为460℃,最佳微晶化温度和时间分别为440~500℃和2 h,膨胀系数为12.06×10-6/℃.     

SiO2-Al2O3-CaO-Na2O-MgO系微晶玻璃热膨胀系数的神经网络模型

应用人工神经网络建立了SiO2-Al2O3-Na2O-MgO系微晶玻璃组成与热膨胀系数关系的网络模型，结果表明：本网络模型具有很高的预报精度，可以准确预测相应组成的热膨胀系数，人工神经网络为材料设计，性能预计提供了一条新的途径。     

ZnO-MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的研究

本文通过对ZnO－MgO-Al2O3-SiO2系统玻璃研究结果，ZnO-MgO-Al2O3-SiO2四元系统形成的微晶玻璃的析晶产物是，主晶相为α－堇青石，次晶相为硅锌矿，第三晶相为锌铝尖晶石。     

BaO-Fe2O3-SiO2系微晶玻璃的制备

选择B aO-F e2O3-S iO2玻璃体系,通过采用分步晶化热处理方法制备出了以B aF e12O19为磁性主晶相的无变形硬盘用微晶玻璃,并利用XRD、SEM、V SM等测试手段对微晶玻璃进行了分析和性能检测.研究结果表明:采用分步晶化热处理方法制备的微晶玻璃性能优于传统的1步晶化热处理方法,并且样品在分步晶化热处理过程中不会产生变形.经过700℃/5 h 850℃/10 h分布晶化热处理方法所制备出的微晶玻璃的主晶相为B aS iO3,B aF e12O19,晶粒尺寸在1μm以内,其比饱和磁化强度可达248.89 Am2/kg,矫顽力可达142.44 kA/m.     

高温熔融法制备ZnO-B2O3-SiO2玻璃

本实验以ZnO、SiO2、B2O3为主要原料,采用高温熔融法制备了ZnO-B2O3-SiO2体系玻璃,对该体系玻璃的成玻范围、熔制条件等进行了试验研究,并利用XRD和傅里叶红外光谱（FTIR）对材料的结构进行了分析。     

CaO-Al2O3-SiO2系烧结微晶玻璃的结晶过程

为控制微晶玻璃中晶体的数量、晶粒尺寸和形貌,采用Ｘ射线方法测定了ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３ －ＳｉＯ２ 系玻璃颗粒在烧结过程中的相对结晶率,并结合扫描电镜研究了不同温度区域内的结晶过程。实验结果表明,在低温（９００ ℃以下）烧结时,晶体沿原玻璃颗粒的界面生成,向玻璃颗粒内部生长,而在原玻璃颗粒的内部无析晶发生,此时的结晶率较低; 在中温区（９００～１ ０５０ ℃）烧结,晶体在玻璃颗粒界面和颗粒内部同时析出并长大,可获得较高的结晶率; 高温区（１ ０５０～１ １００ ℃）烧结时由于玻璃颗粒界面的快速粘合以及相变驱动力的减小,结晶率又趋于下降。     

P2O5-SiO2-Na2O-Al2O3玻璃系统的热力学性质

采用差式扫描量热法(DSC)和热机械分析(TMA)方法研究了P2O5-SiO2-Na2O-Al2O3玻璃系统的热力学性质,探讨了磷酸盐玻璃中不同二氧化硅含量对其特征温度、热膨胀系数的影响、研究表明,随着SiO2的增加,玻璃转变温度Tg及玻璃软化温度Tf逐渐升高,热膨胀系数逐渐降低。     

传统测量的热膨胀系数局限性论证

对热膨胀系数的忽视形体因素的影响进行了理论及试验的论证 ,说明了零件形体因素热膨胀系数的存在与该因素对零件热变形的影响。对典型件的几何形体参数热膨胀系数同零件体膨胀系数之间的关系进行了理论探讨 ,推出了一般零件几何形体参数热膨胀系数同零件体膨胀系数之间的通常关系。对今后形体因素对热变形影响的研究及发展提出了看法     

材料热膨胀系数非一致性的原因

在精密测量和精密工程技术领域，影响精度的众多因素中，温度变化引起的热变形误差所占的比重越来越大，因此对热误差修正的好坏直接影响着精度。各种手册或工具书中提供的材料热膨胀系数一致性较差，给正确引用带来了困难。为此，系统地分析了造成这种非一致性的主要原因，指出热膨胀系数定义的差异，测量方法的差异，试样化学成分、加工方法和形体尺寸的差异是造成各种手册或工具书上热膨胀系数非一致性的主要原因。该研究为在工程实际中选用恰当的材料热膨胀系数提供了依据。     

ZrW2O8薄膜的物相转变与负热膨胀系数

以高纯ZrO2和WO3复合氧化物为靶材,采用射频磁控溅射方法在石英基片上制备ZrW2O8薄膜.对不同热处理温度后的薄膜进行XRD分析,结果表明,在650 ℃下薄膜为无定形,ZrW2O8晶化起始温度为650 ℃,当热处理温度高于1 100 ℃时,薄膜主要由ZrO2相组成.进一步采用高温XRD分析薄膜物相,发现在720 ℃时,能获得较纯的ZrW2O8薄膜.根据ZrW2O8晶面(2 1 1)间距随温度变化的结果,计算所制备的薄膜态ZrW2O8的热膨胀系数为-2.54×10-5/℃.SEM分析结果显示在ZrW2O8相所存在的温度范围内,薄膜非常致密而无明显孔洞.     

标准样件的材料热膨胀系数

材料热膨胀系数的精确获得具有重要的理论研究与应用价值.选用方体、圆柱体和球体三种典型形体试件,对样件形体特征参数在材料热膨胀系数中的影响进行了实验测定和分析,表明了样件形体尺寸对材料热膨胀系数的影响是不容忽视的.经过分析比较,指出球体作为标准样件具有较好的稳定性,有利于获得稳定的材料热膨胀系数值.该方面的发现对材料热物性理论及生产实践具有重要的理论研究与实用价值.     

非简谐效应下的晶格热膨胀的讨论

在非简谐效应下讨论了晶格的热膨胀.把势能U(r0 δ)相对于平衡位置r0泰勒级数展开,只保留到δ3项时晶格热膨胀是与温度T是线性的 δ=3gkBT/(4f2)关系,但只保留到δ4项时我们得到晶格热膨胀是与温度T是非线性的 δ=3gkBT/(4f2-3ghkBT)关系.讨论了非简谐效应下的热膨胀系数.原子对势具有Morse势[5]的形式下计算了镁的线热膨胀系数及 δ.从而看出 δ=3gkBT/(4f2)仅适用于低温情况,在高温熔点附近有明显的偏离.因此讨论在高温下的晶格热膨胀至少要保留U(r0 δ)的泰勒级数展开式中的δ4项.     

粉煤灰对混凝土热膨胀系数的影响

为了探讨了粉煤灰对混凝土热膨胀系数的影响,采用颗粒表面密封法和压汞法研究了不同品种的固相颗粒、孔隙率和龄期对水泥石热膨胀系数的影响,并采用扫描电镜和能谱分析验证了表面密封法的可靠性.实验结果表明:不同品种的固相颗粒对水泥石热膨胀系数的影响大小依次为Ca(OH)2、粉煤灰、水泥熟料、CSH凝胶;水泥石的总孔隙率随龄期的增长而减小;混凝土热膨胀系数随水化龄期的增长而升高,随粉煤灰掺量的增加先升高后降低;粉煤灰对混凝土的热膨胀系数有明显影响.     

非简谐振动对二维流体热膨胀系数和压缩系数的影响

应用Collins模型,计算了二维流体的热膨胀系数、等温压缩系数和热容量差．讨论了原子作非简谐振动对它们的影响结果表明：它们随温度的变化情况与实际液体的相应曲线一致．     

热压碳化硼的热导率和膨胀系数

用激光闪烁法测定碳化硼的导热系数,用DF 1500膨胀仪测定热膨胀系数,研究了其热导率与温度、孔隙度和晶粒度的关系.研究结果表明:碳化硼热导率与温度的关系可表示为1/λ=2+0.0055t或1/λ=(6.28t+1840)×105;热导率与孔隙度的关系可表示为λ=λs(1-θ)/(2+2.2θ)或λ=λs(1-1.5θ);当θ=0.08,且在室温时,碳化硼平均热膨胀系数为4.4×10-6/K,从而可保证该材料在快中子反应堆中安全使用.