玻璃态物质的本质

玻璃自古以来便被不断使用,当今仍然是人类生活中无处不在、不可或缺的最有价值材料之一.然而,由于玻璃态物质是一种与固体、液体不同的介稳态物质,处于复杂的多体相互作用体系,玻璃态物质的本质一直是凝聚态物理中最富挑战的谜题之一.Science在创刊125周年之际将"玻璃态物质的本质是什么"这一问题列为125个最具挑战性的科学前沿问题之一.本文综述了玻璃态转变过程中的热力学和动力学变化规律、玻璃态形成的物理机制和理论预测、玻璃态的结构假说等玻璃态物质研究的焦点和难点,讨论了当前的研究进展并展望未来的研究方向,以期增加人们对玻璃态物质本质的新认识,为玻璃态物质的后续研究提供借鉴.     

铝基玻璃态合金

铝基结晶态合金是最常用的有色合金之一,而近年来发展的铝基玻璃态合金则具有两倍于常规铝基合金的强度,并兼有良好的韧性和耐腐蚀性,是一种潜在的新型优质结构材料,因而受到材料科学界的关注。玻璃态合金又称为金属玻璃或非晶态合     

微晶玻璃

微晶玻璃是五十年代发展出来的、具有优异性能的新型硅酸盐材料。从它的生产工艺来看,应该叫它玻璃,因为它和普通玻璃的制造方法相同;但从最后制得的产品来看,它是一种多晶的不透明物质,在大多数情况下又非常象陶瓷。实际上,它是用玻璃工艺方法制得的陶瓷,所以又叫做玻璃陶瓷。人们熟知,玻璃是一种非晶态固体,或称为玻璃态物质。从热力学观点出发,它是一种亚稳态,较之结晶态具有较高的内能,在一定的条件下可转变为结晶态。但从动力     

Zr65Al7.5Ni10Cu17.5金属玻璃非均匀塑性变形过程中的自由体积演化

利用差示扫描量热法研究了铸态和退火态Zr65Al7.5Ni10Cu17.5金属玻璃在冷轧过程中的自由体积演化.随着塑性变形的进行,自由体积含量先增加,然后于临界应变之上达到饱和,在此过程中材料则始终维持在完全非晶状态.金属玻璃的初始自由体积含量少,变形过程中自由体积增加的速度大,因此不同初始状态的金属玻璃在大塑性变形后自由体积含量彼此接近.剪切带中的自由体积聚合形成纳米孔洞是自由体积在大应变下达到饱和的原因.     

银型斜发沸石热稳定性研究

银型斜发沸石经加热处理后,其晶体结构、物理化学性质发生了很大的变化。随着热处理温度的升高,沸石由结晶态转变为玻璃态时,中间须经历一个过渡状态——沸石质准玻璃态。沸石质准玻璃具有和结晶态沸石不完全相同的物理化学性质。本文就银型斜发沸石经加热处理后,晶体结构及某些物理化学性质的变化作初步探讨。     

用俄歇谱仪研究金属玻璃Pd_(80)Si_(20)的热稳定性

系统地研究金属玻璃的结构弛豫和晶化过程对研究这些材料的热稳性十分重要,一般采用传统的透射电子显微技术、X射线衍射、示差扫描卡计(DSC)和电阻测量等技术。这些方法各有特点和优越性,但也有它们的局限性,往往不能直接反映在加热过程中微区的结构变化和局部成份变化之间的关系。俄歇谱仪是研究试样表面层成份的重要工具,有较高的灵敏度。我们用俄歇谱仪原位加热的分析技术,初步看到了在Pd_(80)Si_(20)加玻璃态合金结构弛豫和晶化的同时,试样表面的成份在局部区域有明显的、规律性的变化。     

无机玻璃中稀土氧化物的光学及光谱性质 Ⅰ.折射率、平均色散及折射度

稀土元素及其化合物近来得到极其广泛的应用,其中稀土氧化物已成为許多新材料(如高溫耐火材料、发光材料、新品种玻璃等)的主要原料。在玻璃工业中稀土氧化物的应用范围日益扩大,但目前对含稀土氧化物玻璃的一些重要物理性貭还了解得很不清楚,缺乏系統的研究工作,因此,应用的范围也受到很大的限制。     

Zr65Al7.5Ni10Cu17.5金属玻璃非均匀塑性变形过程中的自由体积演化

利用差示扫描量热法研究了铸态和退火态Zr₆₅Al_7.5Ni₁₀Cu_17.5金属玻璃在冷轧过程中的自由体积演化. 随着塑性变形的进行, 自由体积含量先增加, 然后于临界应变之上达到饱和, 在此过程中材料则始终维持在完全非晶状态. 金属玻璃的初始自由体积含量少, 变形过程中自由体积增加的速度大, 因此不同初始状态的金属玻璃在大塑性变形后自由体积含量彼此接近. 剪切带中的自由体积聚合形成纳米孔洞是自由体积在大应变下达到饱和的原因.     

掺Cr~(3+)无机玻璃激光激发的荧光光谱

掺杂过渡金属离子的无机玻璃作为一种有希望的可调谐激光材料,已日益引起人们的重视。但是到目前为止,对这种材料发光的微观机理尚缺乏深入的了解。随着激光光谱学的发展,近来对掺杂稀土离子的晶体和玻璃的研究,有关激活中心发光动力学及能量转移的理论有了长足进展。特别是选择激发的荧光线变窄(FLN)方法,已逐步揭示了发光的微观本质与宏观光谱特性的内在联系。对晶体中过渡金属离子的研究,应用这种方法也已积累了丰富的数据资料。然而由于玻璃态物质结构的无序性,对掺杂过渡离子的发光微观机理的研究十分     

掺稀土氧化物热压Si_3N_4中的玻璃相

高温氮化硅材料正在发展成为一种热机和其它高温工程材料,在材料制备中为了得到充分致密的材料需要加入少量添加剂。然而由于添加剂的存在,在制成材料晶界处形成玻璃相,因而氮化硅材料的高温强度、断裂机理和蠕变等力学性能将受到玻璃相影响。虽对有玻璃相存在的氮化硅材料的氧化过程和蠕变及晶界滑移等问题进行了若干研究,但对经高温持久试验后材料中玻璃相变化情况的研究颇少。在文献[1]中已提到掺稀土氧化物的氮化硅的力学性能的影响,并阐明在该材料中添加Al_2O_3与不添加Al_2O_3后对高温强度的影响。     

大激活熵是触发非晶合金记忆效应的关键

非晶/玻璃等非平衡态材料在能量驱动下会逐渐“老化”（ageing），体积和能量状态逐渐降低，这是非平衡态材料的本征特征之一。不同于“老化”的自然演化规律，记忆效应是指非晶合金经历先低温再高温两步退火时，焓或体积会先增加而后降低至平衡态。如果材料或体系达到热平衡态，初态和历史的记忆将被彻底遗忘。半个世纪以来，人们对记忆效应的理解局限于诸如Tool-Narayanaswamy-Moynihan（TNM）模型等唯象层面，对其物理起源仍不清楚。通过研究非晶合金在单步和两步退火中的弛豫规律，发现非晶合金中存在从β弛豫向α弛豫的等温转变现象，并进一步发现大激活熵是触发记忆效应的关键。这些结果对理解玻璃等非平衡态材料的物理本质和精准调控其性能具有重要意义。     

玻璃科学与玻璃生产

玻璃制品在人们日常生活与工业生产中的应用极其广阔。一般的精密仪器和自动控制设备都需要各种不同组成和具有预定性能的光学玻璃和特种玻璃。随着人民生活水平的提高,交通运输、建筑事业的发展,对玻璃在质上、量上以及品种上都提出了新的要求。将来高质量平板玻璃、磨光玻璃、钢化玻璃、压花玻璃、泡沫玻璃、玻璃纤维、玻璃空心砖以及大直径玻璃管等材料在建筑业、交通运输业中的大量应用,将根本改变这些工业的面貌。     

0.5Na_2O·B_2O_3玻璃的~(11)B变温核磁共振研究

将NMR方法运用于玻璃结构的研究已经取得了很大的进展。近年来也有文献报道运用变温NMR技术研究玻璃的熔体结构,但局限于单一组分玻璃,如B_2O_3,SiO_2玻璃等。 Bray等曾用NMR方法研究了RNa_2O·B_2O_3玻璃态结构,认为R=0.5时玻璃的基     

玻璃窑炉烟气处理工艺探讨

就玻璃工业而言,在大气污染方面的污染物主要是二氧化硫和粉尘,对玻璃窑炉烟气进行脱硫除尘一体化的综合治理,是我国玻璃行业执行环保标准,实施清洁生产的重中之重。玻璃生产及玻璃熔窑有其自身的特点,而目前世界上烟气脱硫技术（FGD）有上百种,＂双碱法——旋流板塔＂湿法脱硫除尘一体化技术具有＂双高双低＂的突出优势,即脱硫除尘效率高（脱硫效率≥95%,除尘效率≥99%）,系统运行可靠性高,投资费用低,运行费用低。该技术比较适合我国国情,并能较好地满足对玻璃窑炉烟气治理的各种需要,宜作为玻璃窑炉烟气治理的首选技术。     

玻璃窑炉烟气处理工艺探讨

就玻璃工业而言,在大气污染方面的污染物主要是二氧化硫和粉尘,对玻璃窑炉烟气进行脱硫除尘一体化的综合治理,是我国玻璃行业执行环保标准,实施清洁生产的重中之重。玻璃生产及玻璃熔窑有其自身的特点,而目前世界上烟气脱硫技术(FGD)有上百种,"双碱法——旋流板塔"湿法脱硫除尘一体化技术具有"双高双低"的突出优势,即脱硫除尘效率高(脱硫效率≥95%,除尘效率≥99%),系统运行可靠性高,投资费用低,运行费用低。该技术比较适合我国国情,并能较好地满足对玻璃窑炉烟气治理的各种需要,宜作为玻璃窑炉烟气治理的首选技术。     

Cr73.7(Fe0.83Mn0.17)26.3合金磁性的研究

当Fe浓度在18≤x≤25范围内时,Cr_(100)-x_Fe_x合金从顺磁经铁磁态重入自旋玻璃态.重入自旋玻璃态的机制目前主要用以下两种非常不同的物理图象来描述.一种用Hecssen- berg自旋玻璃的平均场理论得出:系统在T_c下产生了共线的铁磁相.但在温度T_(xy)下,每个自旋的横向(xy)分量随机地冻结在xy平面上.这样一个系统可以看作在z方向纵向的铁磁性,而在xy平面上是自旋玻璃态.另一种图象是,有限、无限大团簇在渗透浓度上共存.铁磁相自然是由无限大团簇产生的.但由于有限大团簇的存在,这些有限大团簇在一定温度下可以与无限大团簇成反铁磁耦合,从而破坏了无限大团簇,导致了自旋玻璃态的产生.由于Cr-Fe合金中反铁磁交换相互作用较弱,实验中在18(?)x浓度范围内未能观察到反铁磁耦合的存在.在Cr-Fe合金中加入少量的金属Mn可以大大提高合金的Nair温度.在Cr-Fe-Mn合金为研究系统中铁磁、反铁磁交换相互作用的竞争,进而弄清该合金重入自旋玻璃态的机制提供了可能性.本实验利用M(?)ssbauer谱,磁测量等手段对Cr_(73.5)(Fr_(0.83)Mn_(0.17))_(26.3)合金的磁性进行了研究.     

液体的脆性——一把深入了解玻璃态物质的钥匙

“液体的脆性”概念的提出不到20年的时间, 已成为玻璃态物质研究中的一个热点. 它利用玻璃转变温度约化温度轴的办法, 使具有不同动力学性质的玻璃形成体可以用一个统一的标准进行比较. 为阐明液体的脆性在研究玻璃转变过程、结构弛豫现象及过冷态结构中的重要意义, 综合评述了液体的脆性在凝聚态物质热力学和动力学性质相关性、势能图谱、非指数弛豫过程、微观理论模型以及中程有序等研究领域中的最新进展和面临的挑战, 并指出了该研究领域今后的发展方向.     

陶瓷玻璃餐具出台新规定

《环境标志产品认证技术要求》对与食物接触的陶瓷、微晶玻璃和玻璃餐具制品作了如下定义:陶瓷为由黏土及长石、石英等天然原料经混合、成形、干燥和烧制而成的耐水、耐火、坚硬的材料和制品的总称,包括陶器、瓷器和炻器等。微晶玻璃为在高温条件下将原材料熔化为均匀的液体,冷     

玻璃窑炉烟气处理工艺探讨

就玻璃工业而言,在大气污染方面的污染物主要是二氧化硫和粉尘,对玻璃窑炉烟气进行脱硫除尘一体化的综合治理,是我国玻璃行业执行环保标准,实施清洁生产的重中之重.玻璃生产及玻璃熔窑有其自身的特点,而目前世界上烟气脱硫技术(FGD)有上百种,"双碱法--旋流板塔"湿法脱硫除尘一体化技术具有"双高双低"的突出优势,即脱硫除尘效率高(脱硫效率≥95%,除尘效率≥99%),系统运行可靠性高,投资费用低,运行费用低.该技术比较适合我国国情,并能较好地满足对玻璃窑炉烟气治理的各种需要.宜作为玻璃窑炉烟气治理的首选技术.     

中国科学家研制出室温超天塑性大块金属玻璃

长期以来,探索同时具有高强度和大塑性的金属合金材料一直是材料领域追求的目标.一般而言,材料的强度遵循着这样的规律:越小越强,即组成材料的晶粒尺寸越小,材料的强度越高.这个规律的最终极限是每个晶粒仅包含一个原子--原子排列长程无序的玻璃态材料.