赵春霞 1,2,*蒋新朝 1,2张微 1,2刘杰 1,2[ ... ]何粲 1,2
作者单位
摘要
1 中材人工晶体研究院有限公司,北京100018
2 北京中材人工晶体研究院有限公司,北京100018
超低膨胀微晶玻璃是在Li2OAl2O3SiO2系玻璃的基础上经过严格的受控晶化,在母体玻璃中析出以β石英固溶体为主晶相的微晶玻璃材料。由于具有极低的热膨胀系数,以及优异的热稳定性、化学稳定性和力学性能,超低膨胀微晶玻璃在诸多领域得到了广泛应用。本文综述了超低膨胀微晶玻璃的组成、制备方法、国内外研究历程及发展现状、应用,指出了目前生产超低膨胀微晶玻璃存在的问题和国产超低膨胀微晶玻璃与国际顶尖产品存在的差距,以及国产超低膨胀微晶玻璃今后的发展方向。
Li2OAl2O3SiO2系玻璃 超低膨胀 β石英固溶体 微晶玻璃 受控晶化 Li2OAl2O3SiO2 system glass ultralow expansion βquartz solid solution glassceramics controlled crystallization 
人工晶体学报
2023, 52(12): 2135
作者单位
摘要
1 北京工业大学材料与制造学部,北京 100124
2 中国国检测试控股集团股份有限公司,北京 100024
3 咸宁南玻光电玻璃有限公司,咸宁 437300
超薄高强屏幕保护玻璃是触控显示产品的重要保护材料,也是当前较为热门的玻璃品种。超薄屏幕保护玻璃经过多年技术开发和产品迭代更新,已经发展成具有不同组分特点的碱铝硅酸盐系列产品。本文梳理了国内外屏幕保护玻璃产品发展及其迭代历程,总结了不同类型的碱铝硅玻璃产品化学组成特点,分析了不同产品对应的化学强化工艺技术,重点论述了国内外屏幕保护材料用高强透明微晶玻璃的研究现状,同时展望了微晶玻璃未来发展方向,为今后屏幕保护玻璃研发提供借鉴与参考。
超薄玻璃 屏幕保护玻璃 碱铝硅玻璃 微晶玻璃 触控显示 ultrathin glass screen protection glass alkalialuminosilicate glass glassceramics touched display 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 3937
作者单位
摘要
1 清远南玻节能新材料有限公司,清远 511650
2 华南理工大学,材料科学与工程学院,广州 510641
移动通信的发展使人们对移动电子设备的需求大大增加,也给相应的盖板玻璃行业带来繁荣。各个玻璃厂商都基于传统铝硅酸盐玻璃推出了自己的优质产品,然而通过调整配方、改进化学钢化制度等传统方式来进一步提高玻璃性能正变得困难。近期通过晶化增强玻璃力学性能的透明微晶玻璃引起了行业的广泛关注。本文首先回顾已成熟的化学钢化工艺,并介绍其在高碱铝硅玻璃上的应用。随后介绍应用于盖板玻璃的透明铝硅酸盐微晶玻璃。最后,对传统钢化玻璃、新型透明微晶玻璃的研究以及未来的发展趋势进行总结。
铝硅酸盐玻璃 盖板玻璃 微晶玻璃 化学钢化 表面压应力 aluminosilicate glass cover glass glassceramics chemical temping compressive stress 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 3925
作者单位
摘要
中材人工晶体研究院有限公司,北京 100018
采用熔融法制备了Li2OAl2O3SiO2系透明玻璃,以TiO2、ZrO2和P2O5为复合晶核剂对该玻璃进行热处理,获得了超低膨胀微晶玻璃。采用正交试验研究了热处理工艺参数对微晶玻璃热膨胀系数的影响,并通过计算分析获得了最优的热处理工艺参数,即核化温度为600 ℃,核化时间为3 h,晶化温度为820 ℃,晶化时间为5 h。在此热处理工艺制度下获得的微晶玻璃主晶相为β石英固溶体,热膨胀系数为1.6×10-8 ℃-1。采用差热分析、X射线衍射分析、扫描电子显微镜分析、透射电子显微镜分析等手段研究了微晶玻璃的析晶情况和微观结构,并进一步分析了热处理工艺与微晶玻璃热膨胀性能和微观结构之间的对应关系。结果表明,微晶玻璃的热膨胀系数由晶相种类和含量决定,微晶玻璃内部晶相的尺寸和含量与热处理工艺密切相关。
Li2OAl2O3SiO2系微晶玻璃 低膨胀 β石英固溶体 复合晶核剂 热处理 透明 Li2OAl2O3SiO2 system glassceramics low expansion βquartz solid solution composite nucleating agent heat treatment transparency 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 3870
作者单位
摘要
西南科技大学材料与化学学院,绵阳 621010
采用熔融冷却法制备了Na2OCaOLa2O3B2O3SiO2玻璃,经热处理获得了硅酸盐氧基磷灰石硼硅酸盐玻璃陶瓷,并采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)、产品一致性试验(PCT)法等方法探究了CaO取代SiO2对该硼硅酸盐玻璃陶瓷物相、微观结构和化学稳定性的影响规律。结果显示:随着CaO含量增加,硅酸盐氧基磷灰石晶相衍射峰增强,其他晶相的衍射峰减弱直至消失,当CaO摩尔分数为15%时获得只含CaLa4(SiO4)3O晶相的玻璃陶瓷样品;CaO含量会对玻璃陶瓷的晶相种类和晶体形状、大小、分布产生影响,CaO含量变化会造成陶瓷相晶体发生团簇和长大;采用PCT法浸泡28 d后,所有样品关于Si、Ca、La三种元素的归一化浸出率(g·m-2·d-1)均保持在10-3数量级以下,表明其具有优异的化学稳定性,且CaO摩尔分数为15%的玻璃陶瓷样品化学稳定性最优异。研究结果表明,硅酸盐氧基磷灰石硼硅酸盐玻璃陶瓷是固化富La和某些锕系元素高放废物的潜在基材。
硼硅酸盐玻璃陶瓷 硅酸盐氧基磷灰石 晶相 浸出率 化学稳定性 CaO CaO borosilicate glassceramics silicate oxyapatite crystalline phase leaching rate chemistry stability 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 3861
罗彦恒 1,2,*马国军 1,2李志 1,2郑顶立 1,2[ ... ]朱俊霖 1,2
作者单位
摘要
1 武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,武汉 430081
2 武汉科技大学钢铁冶金新工艺湖北省重点实验室,武汉 430081
铜渣还原尾渣与CaOAl2O3SiO2系微晶玻璃的化学组成相似,采用熔融法以铜渣还原尾渣为主要原料制备微晶玻璃可为铜渣的高效利用提供一种有效途径。通过DSC、XRD和SEMEDS等技术研究了不同添加剂(B2O3、CaF2、TiO2和Cr2O3)对微晶玻璃物相组成、抗折强度、体密度、吸水率和显气孔率等性能的影响。结果表明:无论添加哪种添加剂,微晶玻璃均能析出力学性能较好的钙长石和钙铝黄长石,且能使晶体析晶方式转化为整体析晶;添加B2O3可使微晶玻璃性能最优,其次是TiO2与CaF2。
微晶玻璃 添加剂 铜渣还原尾渣 析晶行为 抗折强度 体密度 吸水率 显气孔率 glassceramics additive copper slag reduction tailing crystallization behavior flexural strength bulk density water absorption apparent porosity 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 3852
施麟芸 1,2,*徐玉华 3魏琦 1,2
作者单位
摘要
1 江西省建筑材料工业科学研究设计院,南昌 330001
2 江西省节能建材与建筑结构工程研究中心,南昌 330001
3 南昌大学材料科学与工程学院,南昌 330001
以铜尾矿为主要原料,通过熔融法制备CaOMgOAl2O3SiO2(CMAS)微晶玻璃,并外掺Fe2O3晶核剂对细粒级铜尾矿基CMAS微晶玻璃析晶行为进行优化。利用DSC、XRD和SEM等手段研究了晶核剂用量对细粒级铜尾矿基CMAS微晶玻璃析晶行为和物理性能的影响,借助OzawaChen法拟合计算了析晶动力学参数。结果表明,外掺Fe2O3晶核剂用量大于3.72%(质量分数)时,细粒级铜尾矿制备的微晶玻璃可以实现整体析晶。辉石相的析出是玻璃相中的Fe、Mg元素进入[Si(Al)O4] 四面体晶格配位的结果,Fe3+的增加有利于辉石相的析出并降低了析晶活化能,外掺Fe2O3晶核剂能够较好地优化细粒级铜尾矿基微晶玻璃的析晶行为和力学性能。
细粒级铜尾矿 微晶玻璃 析晶行为 析晶动力学模拟 辉石相 finegrained copper tailing glassceramics Fe2O3 Fe2O3 crystallization behavior crystallization kinetics simulation pyroxene phase 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 3844
作者单位
摘要
苏州大学沙钢钢铁学院,苏州 215137
以萤石尾矿和废玻璃为主要原料,硅酸钙为添加剂,采用烧结法制备微晶玻璃。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对微晶玻璃的析晶特性和微观形貌进行表征,利用Image Pro Plus统计晶粒的尺寸和数量,利用Factsage软件对不同配比下微晶玻璃制备过程中的物相和高温液相量的变化进行表征,并对微晶玻璃的抗折强度和耐酸碱性能进行测试。结果表明:通过废玻璃引入磷元素,可制备出主晶相为氟磷灰石(Ca5P3O12F)的微晶玻璃,且烧成温度范围宽,在1 060~1 180 ℃均可得到表现良好的微晶玻璃;随着添加剂硅酸钙配比的提高,主晶相种类并未改变,但氟磷灰石晶粒细化,有利于提升微晶玻璃的机械性能;当萤石尾矿质量分数为30%、废玻璃质量分数为60%、硅酸钙质量分数为10%时,制备的微晶玻璃具有良好的强度和耐酸碱性能。本研究设计的微晶玻璃为萤石尾矿的回收利用提供了新途径,对降低微晶玻璃生产成本和促进固废资源循环经济的发展具有重要的现实意义和经济效益。
萤石尾矿 废玻璃 微晶玻璃 氟磷灰石 烧结温度 抗折强度 耐酸碱性能 fluorite tailing waste glass glassceramics fluorapatite sintering temperature flexural strength acid and alkali resistance 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 3834
作者单位
摘要
1 陕西科技大学材料科学与工程学院,西安 710021
2 多伦多大学材料科学与工程系,多伦多 M5S3E4
3 东旭集团有限公司,北京 100036
采用可控析晶法制备了La2O3掺杂的SiO2B2O3Nb2O5 (SBN)复相微晶玻璃,利用DSC、Raman、XRD、SEM、铁电和介电性能测试等分析表征了La2O3掺杂对SBN复相微晶玻璃结构与储能性能的影响。结果表明:La2O3掺杂能够有效提高复相微晶玻璃的热稳定性,随着La2O3含量增加,系统析晶势垒增大,热膨胀系数先降低后升高,价键振动加剧,介电常数先增大后减小,介电损耗先减小后增大;掺杂1.00%(摩尔分数)La2O3时,复相微晶玻璃在40 kV/cm电场下的储能密度和储能效率最大,分别为0.031 J·cm-3和77.6%;储能性能主要通过介电常数和击穿场强的协同作用来评价,La2O3能通过提高结构热稳定性和降低介电损耗来提高介电常数,当其引入体系后处于玻璃网络的空隙中,可有效增强材料耐击穿性能;复相微晶玻璃结构可以增加结构无序度,从而降低弛豫损耗,有效提高材料的储能性能。
SiO2B2O3Nb2O5微晶玻璃 La2O3掺杂 储能材料 复相 相界 铁电材料 析晶 SiO2B2O3Nb2O5 glassceramics La2O3 doping energy storage material complex phase phase boundary ferroelectric material crystallization 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 3826
彭志钢 1,2,*袁坚 1,2杜晓欧 2郑伟宏 1,2[ ... ]史连莹 2
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 河北省沙河玻璃技术研究院,邢台 054100
本文利用经典方程(JohnsonMehlAvrami)分析了非化学计量的锂铝硅Li2OAl2O3SiO2ZrO2P2O5透明微晶玻璃的析晶动力学,采用DSC、XRD和SEM研究了晶化温度对玻璃析晶行为的影响。结果表明:在较低的起始析晶温度下Li2Si2O5和Li2SiO3析出,随晶化温度的升高,主晶相转变为LiAlSi4O10,Li2SiO3晶相消失,晶体尺寸变小,在550 nm处微晶玻璃透过率由89.3%升高到90.6%;利用Kissinger方法计算出的Li2Si2O5和LiAlSi4O10的析晶活化能分别为349.5 kJ/mol和184.2 kJ/mol,平均晶体生长指数分别为3.05和1.42。
透明微晶玻璃 析晶动力学 析晶行为 活化能 Li2OAl2O3SiO2ZrO2P2O5 Li2OAl2O3SiO2ZrO2P2O5 transparent glassceramics crystallization kinetics crystallization behavior activation energy 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 3819

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