氮、氟摻雜對(duì)釔鋁硅酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)與性能的影響
發(fā)布時(shí)間：2020-12-05 13:52
由于釔鋁硅酸鹽玻璃具有優(yōu)良的熱學(xué)性能和機(jī)械性能在軍事、建筑和生物領(lǐng)域得到了廣泛的研究,但釔鋁硅酸鹽玻璃仍存在熔制溫度高、黏度大、透過率低等急需要解決的問題。本文以59SiO2-19Al2O3-6Y2O3-16CaO（mol%）玻璃為研究對(duì)象。利用電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)、三頭研磨拋光機(jī)和維氏顯微硬度計(jì)對(duì)不同含量氮、氟化物的釔鋁硅酸鹽玻璃機(jī)械性能進(jìn)行研究,通過DSC和熱膨脹儀分別確定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、膨脹軟化溫度和熱膨脹系數(shù),通過SEM、EDS、XRD和可見光透過率對(duì)玻璃表面析出物和透過率進(jìn)行了研究,通過高溫旋轉(zhuǎn)黏度儀對(duì)玻璃黏度、料性和黏滯活化能進(jìn)行研究,利用傅里葉紅外光譜對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,研究結(jié)果表明:氟化物摻雜過程中,F離子取代橋氧位置,使得橋氧變?yōu)榉菢蜓?增加釔鋁硅酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)中游離氧的數(shù)量。摻雜少量氟化物釔鋁硅酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)中Ca2+可以?shī)Z取部分游離氧,對(duì)網(wǎng)絡(luò)有積聚作用,當(dāng)氟化物為0-2 mol%時(shí),釔鋁硅酸鹽玻璃的黏度、彎曲強(qiáng)度、耐磨性和維氏顯微硬度都出現(xiàn)了增...
【文章來(lái)源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
實(shí)驗(yàn)流程圖
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-18-3CaF2摻雜對(duì)釔鋁硅酸鹽玻璃性能和結(jié)構(gòu)的影響本章主要研究了CaF2摻雜對(duì)釔鋁硅酸鹽玻璃性能和熔體結(jié)構(gòu)的影響。采用傳統(tǒng)熔融冷卻法制備摻雜不同含量氟化物的玻璃樣品，通過摻雜氟化物降低玻璃熔制溫度并且可以呈現(xiàn)與釔鋁硅酸鹽玻璃相似的性能穩(wěn)定性，重點(diǎn)探究氟化物對(duì)稀土鋁硅酸鹽玻璃黏度、熔體結(jié)構(gòu)和玻璃熱穩(wěn)定性的關(guān)系，旨在改善釔鋁硅酸鹽玻璃的高溫熔體結(jié)構(gòu)，降低氟化物玻璃的析晶傾向，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。實(shí)驗(yàn)選取59SiO2，19Al2O3，6Y2O3，16CaOmol%玻璃為基礎(chǔ)玻璃F0，在基礎(chǔ)玻璃組分上用CaF2不斷取代CaO。（取代量為2.0、4.0、6.0、8.0mol%對(duì)應(yīng)編號(hào)F1、F2、F3、F4）。3.1CaF2摻雜對(duì)釔鋁硅酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)的影響圖3.1CaF2摻雜鋁硅酸鹽玻璃紅外光譜曲線圖3.1所示波數(shù)在400-1800cm1范圍內(nèi)玻璃樣品的紅外吸收光譜圖，在這個(gè)波數(shù)范圍內(nèi)有四個(gè)明顯的吸收峰[16]。由圖可知在400-550cm1范圍內(nèi)、650-800cm1范圍內(nèi)、800-1200cm1范圍內(nèi)和1600cm1附近F0-F4都有明顯的吸收峰。查閱文獻(xiàn)可知在圖中1600cm1附近吸收峰為羥基OH1的彎曲振動(dòng)，400-530cm1范圍內(nèi)為Si-O-Si鍵、O-Si-O鍵和Si-O-Al鍵的彎曲振動(dòng)[87]，620-760cm1范圍內(nèi)為Al-O鍵[AlO4]的彎曲振動(dòng)。在870-1180cm1范圍內(nèi)為Si-O鍵[SiO4]的伸縮振動(dòng)。935cm1附近為Si-F鍵的伸縮振動(dòng)。650-750cm1范圍內(nèi)為Al-O或者Y-O鍵伸縮振動(dòng)。900-1100cm1范圍內(nèi)為Si-O鍵的伸縮振動(dòng)[88]。
氟化物摻雜釔鋁硅酸鹽玻璃的紅外光譜高斯擬合圖
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]DSC測(cè)試玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的優(yōu)化方法[J]. 龐承煥,吳博,黃險(xiǎn)波,葉南飚. 合成材料老化與應(yīng)用. 2019(03)
[2]Er3+摻雜的鍺碲酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)及光譜性能研究[J]. 石冬梅,趙營(yíng)剛. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]漸變型折射率釔鋁硅酸鹽玻璃光纖的制備[J]. 張曄明,丁新琪,肖湘杰,鐘玖平,邱建榮. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2018(11)
[4]氟化物對(duì)氟閃石玻璃陶瓷反應(yīng)析晶的影響[J]. 司偉,丁超,王瑞,潘偉. 稀有金屬材料與工程. 2018(S1)
[5]氟化物玻璃陶瓷的氟揮發(fā)及對(duì)性能的影響[J]. 牛昌輝,蔡鍵烯,張存浩,彭誠(chéng),吳建青. 中國(guó)陶瓷. 2018(06)
[6]Er摻雜氟碲酸鹽玻璃的制備和上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的研究[J]. 韓勖,劉佳銘,朱永昌. 硅酸鹽通報(bào). 2017(S1)
[7]非晶材料玻璃轉(zhuǎn)變過程中記憶效應(yīng)的熱力學(xué)[J]. 金肖,王利民. 物理學(xué)報(bào). 2017(17)
[8]超薄鋁硅酸鹽玻璃發(fā)展及應(yīng)用[J]. 劉紅剛,平文亮,龔鋒杰,王明忠,周翔磊. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2017(21)
[9]ZrO2摻雜對(duì)CaO–Al2O3–SiO2系玻璃結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能的影響[J]. 朱欽塨,王煥平,高任,楊清華,徐時(shí)清,葉仁廣,ZHANG Xianghua. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2017(10)
[10]Al2O3對(duì)硼硅酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 朱奎,程金樹,陸平,郭振強(qiáng). 硅酸鹽通報(bào). 2017(01)
碩士論文
[1]稀土離子摻雜氮氧化物玻璃陶瓷制備及發(fā)光性能研究[D]. HAMED KARIMI.浙江大學(xué) 2014
[2]鋰鋁硅微晶玻璃高溫粘度及性能的研究[D]. 李淑晶.武漢理工大學(xué) 2011
[3]MgO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)微晶玻璃組成結(jié)構(gòu)與光透過率關(guān)系的研究[D]. 王靜.武漢理工大學(xué) 2011
[4]鋁硅酸鹽精細(xì)結(jié)構(gòu)及長(zhǎng)石的拉曼光譜研究[D]. 謝俊.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2008
本文編號(hào)：2899554
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氟化物摻雜釔鋁硅酸鹽玻璃的紅外光譜高斯擬合圖
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]DSC測(cè)試玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的優(yōu)化方法[J]. 龐承煥,吳博,黃險(xiǎn)波,葉南飚. 合成材料老化與應(yīng)用. 2019(03)
[2]Er3+摻雜的鍺碲酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)及光譜性能研究[J]. 石冬梅,趙營(yíng)剛. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]漸變型折射率釔鋁硅酸鹽玻璃光纖的制備[J]. 張曄明,丁新琪,肖湘杰,鐘玖平,邱建榮. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2018(11)
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[6]Er摻雜氟碲酸鹽玻璃的制備和上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的研究[J]. 韓勖,劉佳銘,朱永昌. 硅酸鹽通報(bào). 2017(S1)
[7]非晶材料玻璃轉(zhuǎn)變過程中記憶效應(yīng)的熱力學(xué)[J]. 金肖,王利民. 物理學(xué)報(bào). 2017(17)
[8]超薄鋁硅酸鹽玻璃發(fā)展及應(yīng)用[J]. 劉紅剛,平文亮,龔鋒杰,王明忠,周翔磊. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2017(21)
[9]ZrO2摻雜對(duì)CaO–Al2O3–SiO2系玻璃結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能的影響[J]. 朱欽塨,王煥平,高任,楊清華,徐時(shí)清,葉仁廣,ZHANG Xianghua. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2017(10)
[10]Al2O3對(duì)硼硅酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 朱奎,程金樹,陸平,郭振強(qiáng). 硅酸鹽通報(bào). 2017(01)
碩士論文
[1]稀土離子摻雜氮氧化物玻璃陶瓷制備及發(fā)光性能研究[D]. HAMED KARIMI.浙江大學(xué) 2014
[2]鋰鋁硅微晶玻璃高溫粘度及性能的研究[D]. 李淑晶.武漢理工大學(xué) 2011
[3]MgO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)微晶玻璃組成結(jié)構(gòu)與光透過率關(guān)系的研究[D]. 王靜.武漢理工大學(xué) 2011
[4]鋁硅酸鹽精細(xì)結(jié)構(gòu)及長(zhǎng)石的拉曼光譜研究[D]. 謝俊.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2008
本文編號(hào)：2899554
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