作者单位
摘要
1 中国建筑材料科学研究总院,北京 100024
2 国防科技大学前沿交叉学科学院,长沙 410073
石英玻璃相对于金属、晶体、陶瓷等大多数固体材料具有更小的机械振动能量损耗,是许多精密测量器件的首选材料。本文测试对比了四种类型(Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类)石英玻璃的振动能量损耗特性,从材料化学组分和结构缺陷方面分析了石英玻璃本征损耗的影响因素及作用机理。结果表明:Ⅰ类和Ⅱ类石英玻璃的本征损耗显著大于Ⅲ类和Ⅳ类石英玻璃,主要是由金属杂质含量高和气泡等级低造成的;羟基含量不是影响石英玻璃本征损耗的主要因素;表面损耗是石英玻璃器件振动能量损耗的主要来源之一,可以通过湿法刻蚀消除。
石英玻璃 振动能量损耗 内耗 机械品质因数 表面损耗 本征损耗 silica glass mechanical energy loss internal friction mechanical quality factor surface loss intrinsic loss 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 4095
作者单位
摘要
中国建筑材料科学研究总院有限公司,北京 100024
为保持硅酸钾凝胶稳定性的同时提高其耐寒性能,通过红外光谱、激光光散射、流变试验、耐寒试验等测试研究了乙二醇的添加量对硅酸钾凝胶结构、光学性能、稳定性和耐寒性能的影响。结果表明:随着乙二醇含量的增加,硅酸钾凝胶的网络结构中Q3’组分含量逐渐增加,网络聚合度不断增加,提升了硅酸钾凝胶的稳定性并抵消了固相含量下降所造成的稳定性降低;当乙二醇含量达到11.39%(质量分数)时,硅酸钾凝胶开始析出SiO2颗粒,且网络结构中的Q1组分含量逐渐增多,导致红外光谱凝胶的透光率从91%以上下降至88.9%;室温下,未添加乙二醇时硅酸钾凝胶的变形速率为0.022 mm/h,随着乙二醇含量的增加,变形速率略微下降。当环境温度增加至60 ℃时,变形速率是室温时的25~27倍;当乙二醇含量为7.89%(质量分数)时,硅酸钾凝胶可在-12 ℃下保温6 h而不出现结冻现象。综上所述,在保证硅酸钾凝胶稳定性和透光率的条件下,其耐寒性能可低至-12 ℃。
硅酸钾凝胶 乙二醇 网络结构 稳定性 透光率 耐寒性能 potassium silicate gel ethylene glycol network structure stability transmittance cold resistance 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 4089
作者单位
摘要
中国建筑材料科学研究总院有限公司,北京 100024
以硼硅酸盐玻璃作为基础玻璃基材,通过熔融法制备了含16%(质量分数)模拟高放废液的玻璃固化体,探究了碱土金属氧化物含量对玻璃固化体析晶行为的影响,以期在保证玻璃固化体性能要求的前提下,通过控制碱土金属氧化物的含量抑制玻璃固化体的析晶倾向。结果显示:碱土金属氧化物(CaO+MgO+BaO)含量在7%~19%(质量分数)时,玻璃固化体析晶上限温度和析晶率随碱土金属氧化物含量的降低而逐渐降低;玻璃网络聚合度的增加能够显著增强玻璃固化体的抗析晶性能,当碱土金属氧化物含量低于11%(质量分数)时玻璃固化体中硫酸盐的溶解度明显下降。基于包容07%(质量分数)SO3的要求,碱土金属氧化物含量适宜组成应控制在11%(质量分数)以上。
高放废液 硼硅酸盐玻璃 硫酸盐 玻璃固化体 碱土金属氧化物 析晶行为 high level liquid waste borosilicate glass sulfate waste glass alkaline earth metal oxide crystallization behavior 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 4081
作者单位
摘要
1 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,武汉 430070
2 中国原子能科学研究院放射化学研究所,北京 102413
高放废液玻璃固化是我国亟待突破的关键环节之一,而高放废液玻璃固化过程中高放废液与基础玻璃反应发生的物相转变与结构变化一直是关注的重点。本文以模拟高放废液煅烧物和基础玻璃的混合物为研究对象,利用DSC、原位XRD、NMR、Raman等表征方法开展玻璃固化过程中高温反应物相与结构变化研究。研究结果表明:模拟高放废液煅烧物在~700 ℃开始溶解于基础玻璃中,并在800~900 ℃生成系列硅(铝)酸盐中间物相;煅烧物与基础玻璃高温反应过程中,高放废液中的大量玻璃网络改变体溶入基础玻璃中,导致玻璃网络聚合度下降。
高放废液 玻璃固化 物相转变 玻璃结构 高温反应 硅酸盐玻璃 highlevel liquid waste vitrification phase transition glass structure elevated temperature reaction silicate glass 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 4075
作者单位
摘要
武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,武汉 430070
为探究ZnO·Al2O3·nSiO2玻璃抗裂纹萌生能力(CR)随SiO2含量变化的演化规律,制备了一系列不同n值(n=2,2.35,2.5,2.65,3,3.5)的样品。基于CR和结构表征发现,CR随着n的增加呈先增大后减小的反常演化,并于n=2.5时出现极值(31.1 N)。这是源于随着n增大:(1)原子堆积份数逐渐减小,可致密化体积逐渐增加,从而导致CR逐步提高;(2)Al—O多面体结构单元含量逐步减少,导致CR逐步下降;(3)考虑到相界面对裂纹生长的强阻挡能力,中程异构分相(富Al和富Si相)致相界面数量呈先增多后减少的变化趋势,导致CR产生类似的非单调演化。上述三个因素的竞争和协同作用是该体系中CR呈反常演化的结构起源,但考虑到极值点附近较小的组分变化,中程异构致相界面数量随n增加呈现的非单调演变才应是CR呈反常演化的主要结构根源。
锌铝硅酸盐玻璃 抗裂纹萌生能力 玻璃结构 原子堆积份数 Al—O多面体 相界面 zinc aluminosilicate glass crack initiation resistance glass structure atomic packing density Al—O polyhedron phase interface 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 4067
作者单位
摘要
生态环境保护部核与辐射安全中心,北京 100082
电气贯穿件是核反应堆内的专用电气设备,玻璃金属密封型电气贯穿件具有优异的密封性能、耐高温性能和长服役寿命而被应用于第四代核反应堆。电气贯穿件的密封性能与玻璃中的应力紧密相关,适当的应力是保证其在严苛环境中实现有效密封的关键因素,因此,应力的有效测量一直是学者关注的重点。首先,对电气贯穿件的结构做了说明,并讨论了应力对玻璃金属封接的影响,应力的大小决定了玻璃金属界面承压能力的强弱,并且会影响电气贯穿件的服役寿命。其次,重点阐述了压痕技术、光纤布拉格光栅传感器技术、荧光光谱技术等玻璃金属封接中应力测量方法的研究进展,还介绍了有限元模拟方法在表征应力方面的应用。最后,对未来研究工作进行了展望。
电气贯穿件 玻璃金属封接 压缩应力 应力测量 electrical penetration assembly glassmetal sealing compressive stress stress measurement 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 4056
作者单位
摘要
1 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,武汉 430070
2 中航光电科技股份有限公司,洛阳 471003
3 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
玻璃经常在溶液或者潮湿环境下使用,水的侵蚀会影响玻璃的物理和化学性质,甚至导致玻璃失效。近年来,通过采用多尺度计算机模拟方法,对简单玻璃体系与水相互作用过程和分子尺度反应机理的认识取得了较大进展。本文聚焦石英玻璃、钠硅玻璃和钠硼硅玻璃三个简单的模型玻璃体系,在阐明其耐水性起源的基础上,概述了玻璃与水分子相互作用过程和机理的最新进展,对进一步理解复杂体系玻璃的耐水性和开发新的功能玻璃具有重要的参考价值。
石英玻璃 钠硅玻璃 钠硼硅玻璃 耐水性 水侵蚀 侵蚀机理 quartz glass sodium silicate glass sodium borosilicate glass water resistance watercorrosion corrosion mechanism 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 4049
作者单位
摘要
1 中国建筑材料科学研究总院有限公司,建材行业特种玻璃制备与加工重点实验室,北京 100024
2 青岛金晶股份有限公司,技术中心,青岛 266500
玻璃属于典型的脆性材料,作为建筑幕墙、飞机/高铁/客车风挡和侧窗、耐压视窗、冲压发动机堵盖等结构件应用时,其力学性能备受关注。目前,玻璃抗均布载荷的研究主要涉及:(1)探寻表征玻璃抗均布载荷特性的方法,如挠度、应变率、拉应力和抗静压强度等,但目前尚未建立统一的评测方法;(2)利用Ansys等计算软件模拟仿真玻璃抗均布载荷特性,不仅为玻璃构件设计提供性能评测依据,而且可避免破坏性考核实验。针对上述两大研究热点,本文综述了玻璃抗均布载荷特性的国内外研究进展,并展望了发展趋势。
玻璃 均布载荷 风压 静水压 模拟仿真 glass uniform load wind pressure hydrostatic pressure simulation 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 4036
郭晨 1,2杨利青 1万瑞 1,2关永帽 1,2[ ... ]王鹏飞 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安 710119
2 中国科学院大学材料与光电研究中心,北京 100049
随着现代科技高速发展,各类通信设备与电子仪器所产生和面临的电磁污染与电磁干扰状况日益复杂,因而电磁屏蔽材料的研究受到了广泛关注。而在**、航空航天、医疗、精密仪器等诸多领域同时存在着实现光学透明和电磁屏蔽功能的应用需求,因此研发兼具高透过率和高电磁屏蔽效能的电磁屏蔽玻璃具有重要意义。本文对近年来国内外关于电磁屏蔽玻璃的最新研究进展进行了综合评述,并从结构角度将电磁屏蔽玻璃分为膜层类结构、网栅类结构和复合结构三类,对各种结构及材料的优势与缺陷进行了总结和分析,最后对未来该领域的研究方向和发展前景进行了展望。
电磁屏蔽效能 电磁屏蔽玻璃 电磁防护 功能玻璃 透明导电薄膜 金属网栅 electromagnetic shielding efficiency electromagnetic shielding glass electromagnetic protection functional glass transparent conductive film metal mesh grid 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 4021
作者单位
摘要
中国建筑材料科学研究总院有限公司,北京 100024
雷达波测防与抗电磁干扰在**和社会生活中需求迫切,基于透明应用的屏蔽隐身与光学透明兼容技术成为该需求牵引的重点研究方向之一。本文概述了近年来透明电磁波屏蔽隐身技术的研究现状,介绍了铟锡氧化物(ITO)及其复合材料、金属网栅、超材料、水基材料等新型透明吸波材料的结构,分析了材料的优势特点及不足,并对这几种材料在透明屏蔽隐身领域的未来发展进行了讨论和展望。
光学透明 雷达波屏蔽 隐身 吸波 宽频段 超材料 optical transparency radar shielding stealth wave absorbing wide band metamaterial 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 4003

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