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B_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)对MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)玻璃结构和性能的影响
1
作者 郑伟宏 何泽宇 +5 位作者 贾小艳 阮麒 张伟智 王宪 黄深熙 陆平 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第3期853-861,共9页
在集成电路向精密化、微型化发展的趋势下,具有低热膨胀系数、低介电常数的电子玻璃成为半导体封装、精密仪器基板等领域的关键基础材料。本文采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱、核磁共振(NMR)波谱、差示扫描量热(DSC)、热膨胀... 在集成电路向精密化、微型化发展的趋势下,具有低热膨胀系数、低介电常数的电子玻璃成为半导体封装、精密仪器基板等领域的关键基础材料。本文采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱、核磁共振(NMR)波谱、差示扫描量热(DSC)、热膨胀分析及介电性能测试(10 MHz)等方法,研究B_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)的引入量对MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)无碱低热膨胀系数玻璃网络结构、热膨胀性能和介电性能的影响。结果表明,当m(B_(2)O_(3))/m(Al_(2)O_(3))(质量比)从0.324增加到0.400时,玻璃网络的聚合度增加,热膨胀系数从3.68×10^(-6)℃^(-1)降至3.59×10^(-6)℃^(-1),介电常数和介电损耗分别从5.00和2.83×10^(-3)降至4.90和2.75×10^(-3);当m(B_(2)O_(3))/m(Al_(2)O_(3))升至0.485时,玻璃网络的聚合度降低,热膨胀系数回升至3.62×10^(-6)℃^(-1),介电常数和介电损耗升至4.91和2.78×10^(-3)。而随着m(B_(2)O_(3))/m(Al_(2)O_(3))升至0.581时,玻璃成型过程中发生分相。因此,较合适的B_(2)O_(3)引入量为7%(质量分数,下同),Al_(2)O_(3)引入量为17.5%,m(B_(2)O_(3))/m(Al_(2)O_(3))为0.400,此时玻璃的热膨胀系数最低(3.59×10^(-6)℃^(-1)),介电常数和介电损耗分别为4.90和2.75×10^(-3)。 展开更多
关键词 B_(2)O_(3) Al_(2)O_(3) 热膨胀系数 NMR 低介电常数 无碱玻璃
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全电熔窑电极排布对玻璃液流动及短路流影响的数值模拟研究
2
作者 许世清 刘东昕 +2 位作者 刘培训 佟连杰 刘世民 《玻璃》 2026年第2期7-13,共7页
针对全电熔窑主熔区内电极排布方式对玻璃液循环及短路流的影响开展三维数值模拟研究。通过构建与实际窑炉尺度一致的几何模型,系统分析了中层电极顺时针错位(15°、30°、45°)以及上两层电极交叉插入(30°、60°... 针对全电熔窑主熔区内电极排布方式对玻璃液循环及短路流的影响开展三维数值模拟研究。通过构建与实际窑炉尺度一致的几何模型,系统分析了中层电极顺时针错位(15°、30°、45°)以及上两层电极交叉插入(30°、60°、90°)两种典型优化方案下的流场特征。结果表明,电极错位与交叉虽未显著改变短路流的流量,但能有效降低短路流的峰值流速。通过改变局部发热分布、扩大加热面积,削弱了因温差驱动的强烈热循环,从而有利于玻璃液的均质化。为全电熔窑的结构设计与电极排布优化提供了定量依据,对提升中硼硅医用玻璃管的国产化质量与稳定性具有重要的工程指导意义。 展开更多
关键词 硼硅酸盐玻璃 全电熔窑 电极角度 数值模拟
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加速碳化技术在混凝土中的应用研究进展
3
作者 尹世平 姚赛铖 《内蒙古工业大学学报(自然科学版)》 2026年第1期1-18,共18页
混凝土加速碳化技术是指利用混凝土中的可碳化成分,通过碳化反应提高混凝土力学性能及耐久性能,同时大量封存CO_(2),这对实现我国“双碳”目标具有重要意义。近年来,由于碳排放问题的加重以及国家“双碳”目标的提出,加速碳化技术受到... 混凝土加速碳化技术是指利用混凝土中的可碳化成分,通过碳化反应提高混凝土力学性能及耐久性能,同时大量封存CO_(2),这对实现我国“双碳”目标具有重要意义。近年来,由于碳排放问题的加重以及国家“双碳”目标的提出,加速碳化技术受到国内研究学者的广泛关注,成为当前研究的热点之一。为促进加速碳化技术在混凝土中的应用,提高混凝土的碳封存能力,基于CO_(2)养护技术、CO_(2)内养护技术、CO_(2)预拌混凝土技术、废弃混凝土碳化强化这4个方面,从碳化机理、对混凝土力学性能以及耐久性能的影响等角度总结论述了现阶段混凝土加速碳化技术的研究进展及其不足之处。目前,混凝土加速碳化技术的碳封存能力主要受限于CO_(2)较为单一的传播路径以及碳化产物层等因素,因此,优化CO_(2)的传播路径,就每一种固碳技术的固碳率限制性因素进行研究,进一步提高混凝土的碳封存能力是未来混凝土加速碳化技术的发展方向之一。 展开更多
关键词 混凝土 加速碳化 CO_(2)养护 CO_(2)内养护 CO_(2)预拌混凝土 废弃混凝土碳化
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狭缝下拉法连续制备超薄玻璃工艺与装置解析——基于1922年美国经典专利
4
作者 田英良 李佳昊 刘正 《玻璃》 2026年第3期1-8,共8页
1922年,罗伯特·M·科尔发明的向下拉伸式狭缝法平板玻璃生产技术,是早期平板玻璃连续成形领域的经典创新。相较于传统向上拉伸狭缝法(弗克法),该技术在工艺与装置层面实现了显著优化。以美国专利(专利号1,550,428)为研究对象,... 1922年,罗伯特·M·科尔发明的向下拉伸式狭缝法平板玻璃生产技术,是早期平板玻璃连续成形领域的经典创新。相较于传统向上拉伸狭缝法(弗克法),该技术在工艺与装置层面实现了显著优化。以美国专利(专利号1,550,428)为研究对象,系统地解析其工艺流程与核心装置模块的创新思路,深入地探讨技术创新点与工业设计逻辑。该专利技术通过可调节双唇板狭缝、同步夹持切割机构及梯度冷却系统的创新设计,实现了平板玻璃“成形-冷却-切割-退火”一体化连续生产,解决了传统间歇式生产中表面质量控制、变形预防、规格统一等关键问题。同时,各机构的可调节设计使得不同规格平板玻璃的柔性生产成为可能。该专利技术为后续平板玻璃制造技术发展奠定了重要基础,其创新构思为超薄玻璃、柔性玻璃的狭缝法生产提供了重要技术借鉴。 展开更多
关键词 平板玻璃 狭缝法 连续成形 工艺装置 玻璃制造
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融合CBAM机制的ResNet34模型用于电子基板玻璃热工缺陷分类研究
5
作者 曹志强 李苑 +4 位作者 金良茂 于浩 曹欣 刘涌 韩高荣 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第3期1074-1082,共9页
电子基板玻璃是信息显示产业的关键基础材料之一。近年来信息显示产业向大尺寸、超高清和轻薄化发展,对电子基板玻璃的质量提出了更高的要求。本文针对电子基板玻璃热工缺陷尺寸小、相似度高、识别难度大的问题,以深度残差网络模型(ResN... 电子基板玻璃是信息显示产业的关键基础材料之一。近年来信息显示产业向大尺寸、超高清和轻薄化发展,对电子基板玻璃的质量提出了更高的要求。本文针对电子基板玻璃热工缺陷尺寸小、相似度高、识别难度大的问题,以深度残差网络模型(ResNet34)为主体框架,引入卷积块注意力模块(CBAM)增强对小目标缺陷的感知能力。结果表明,基于自建的六类典型热工缺陷数据集,融合CBAM机制的ResNet34模型的分类准确率从95.74%增至98.08%,同时泛化能力得到明显提升。可视化分析比较表明,CBAM机制对缺陷识别能力的提升来自对缺陷的准确定位。以上结果为电子基板玻璃热工缺陷的在线智能检测提出了一种可行方案,也可作为其他小目标分类的参考。 展开更多
关键词 电子基板玻璃 玻璃熔制 深度卷积神经网络 注意力机制 热工缺陷 缺陷分类
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ZrO_(2)对Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)微晶玻璃析晶行为及微波介电性能的影响
6
作者 倪宇博 陈志斌 +8 位作者 曾广 罗琼 陈巧 刘佳 李文俊 邹澳琪 王静 田培静 韩建军 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第3期835-844,共10页
随着5G技术的推进,微波和毫米波频段器件对高性能介电材料的需求日益增长。本文以Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)(LAB)体系微晶玻璃为研究对象,采用低温共烧法制备了能在超低温下烧结致密且具有优异微波介电性能的微晶玻璃,并研究了外... 随着5G技术的推进,微波和毫米波频段器件对高性能介电材料的需求日益增长。本文以Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)(LAB)体系微晶玻璃为研究对象,采用低温共烧法制备了能在超低温下烧结致密且具有优异微波介电性能的微晶玻璃,并研究了外加ZrO_(2)对LAB微晶玻璃析晶行为及微波介电性能的影响。结果表明:当ZrO_(2)掺量从0.2%(摩尔分数,下同)增至0.8%时,LAB微晶玻璃主晶相为LiBO_(2),析出晶体种类和数量基本没有变化。微晶玻璃Avrami指数n为3.05~3.89,表明该体系的晶体生长机制主要为体析晶,ZrO_(2)的引入降低了微晶玻璃的析晶活化能。随着ZrO_(2)掺量的增加,LAB微晶玻璃显微结构中气孔增多,体积密度也因此而降低。当外加0.2%ZrO_(2)时,Z1微晶玻璃在650℃下烧结7 h具备良好的微波介电性能,微波相对介电常数εr=7.5,品质因素Q×f=16958 GHz,该微晶玻璃是一种良好的超低温共烧陶瓷(ULTCC)候选材料。 展开更多
关键词 Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)微晶玻璃 超低温共烧陶瓷 ZrO_(2) 微波介电性能 析晶活化能 微观结构
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放电等离子体烧结制备玻璃与微晶玻璃研究进展
7
作者 刘爽 纪园梦 +7 位作者 秦泽瑜 关波涛 李蕾 李卫洁 汪庆卫 丁林锋 周蓓莹 王连军 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第3期1047-1061,共15页
放电等离子体烧结(SPS)凭借快速升温、短时致密化和外压辅助等工艺优势,已成为低温制备玻璃与微晶玻璃的重要方法。本文综述了SPS在玻璃与微晶玻璃制备中的最新研究进展,重点梳理了纳米粉体、微米级玻璃粉、微米级微晶玻璃粉、分子筛及... 放电等离子体烧结(SPS)凭借快速升温、短时致密化和外压辅助等工艺优势,已成为低温制备玻璃与微晶玻璃的重要方法。本文综述了SPS在玻璃与微晶玻璃制备中的最新研究进展,重点梳理了纳米粉体、微米级玻璃粉、微米级微晶玻璃粉、分子筛及金属有机框架(MOFs)等不同原料在烧结行为与性能调控方面的差异与共性;进一步讨论了温度、压力与升温速率等工艺参数对结构形成和最终性能的影响,并展望了SPS在高性能玻璃与微晶玻璃制备中的潜在应用前景。 展开更多
关键词 玻璃 微晶玻璃 粉体 分子筛 放电等离子体烧结
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聚丙烯酰胺-聚乙二醇互穿网络凝胶防火玻璃的制备与性能研究
8
作者 易亮 周龙夏娣 +1 位作者 王俊怡 颜龙 《消防科学与技术》 北大核心 2026年第1期137-143,共7页
针对聚丙烯酰胺类凝胶防火玻璃隔热和耐候性不足的缺点,采用聚丙烯酰胺(PAM)为第一网络、聚乙二醇2000(PEG2000)为第二网络制备了PAM/PEG互穿网络凝胶防火玻璃,通过透光率测试仪、热重红外联用仪和锥形加热器等,研究PAM/PEG互穿网络结... 针对聚丙烯酰胺类凝胶防火玻璃隔热和耐候性不足的缺点,采用聚丙烯酰胺(PAM)为第一网络、聚乙二醇2000(PEG2000)为第二网络制备了PAM/PEG互穿网络凝胶防火玻璃,通过透光率测试仪、热重红外联用仪和锥形加热器等,研究PAM/PEG互穿网络结构对防火玻璃透光、隔热和耐候性的影响。研究结果表明,PAM/PEG互穿网络的构建能够有效提升防火玻璃的隔热性能并保持高透光率;提高PAM/PEG防火凝胶中PEG2000的含量能极大增强互穿网络结构,赋予防火玻璃更优异的耐候性能;当PEG2000添加量为4%时,防火玻璃表现出优异的综合性能,其在168 h时人工加速老化前后的3600 s背火面平衡温度相比于未添加PEG2000的防火玻璃下降了46.0%。 展开更多
关键词 聚丙烯酰胺 聚乙二醇 互穿网络 防火玻璃 隔热性
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低碳玻璃配方对玻璃熔制过程及CO_(2)排放的影响
9
作者 刘晨宇 张文露 +4 位作者 李从云 曾健华 李路瑶 韩建军 王静 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第3期1083-1093,共11页
玻璃熔制过程能耗高、碳排放量大,原料中碳酸盐的分解与燃料燃烧是主要碳排放来源。为探究从原料端减碳的可行途径,本文基于固定的目标氧化物组成,采用热重-差示扫描量热分析法结合高温熔融实验,研究传统配方、两种减碳配方及掺50%(质... 玻璃熔制过程能耗高、碳排放量大,原料中碳酸盐的分解与燃料燃烧是主要碳排放来源。为探究从原料端减碳的可行途径,本文基于固定的目标氧化物组成,采用热重-差示扫描量热分析法结合高温熔融实验,研究传统配方、两种减碳配方及掺50%(质量分数)碎玻璃配方,共4组配方的反应热、熔化行为和CO_(2)排放。结果表明,以硅酸钙替代传统原料中的碳酸钙并配合NaOH作为高效助熔剂的配方节能降碳协同效益最显著,理论总热耗较传统配方降低约21.1%,总CO_(2)排放量减少65.4%。掺入50%碎玻璃可使熔化温度较传统配方降低50℃并减排37.1%,但减碳潜力受限于残余碳酸盐。若以硅酸盐代替碳酸盐而未配高效助熔剂,则因熔化温度升高导致能耗上升34.7%。研究表明,引入硅酸盐代替碳酸盐并加入高效助熔剂是玻璃工业源头减碳的有效途径,通过明确低碳原料体系对应的熔化温度与热耗水平,为原料配方设计及玻璃生产工艺制度优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 玻璃熔制 碳排放 减碳原料 热耗 碎玻璃
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Bi/Zn和B/Zn对真空玻璃激光封接用BiBZn系统低熔点玻璃结构与性能的影响
10
作者 何哲 李璟玮 +8 位作者 马瑄 石丽芬 焦金旭 周俊洁 王巍巍 李常青 王鹏 彭寿 李宏 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第3期871-883,共13页
激光封接技术是一种高精度、高效率的现代焊接技术,具有能量密度高和可局部加热的优点。将激光封接技术应用于真空玻璃封接,可有效解决传统整体加热封接技术给真空玻璃带来的基板退钢化问题。本文基于激光封接技术,以Bi_(2)O_(3)-B2O_(3... 激光封接技术是一种高精度、高效率的现代焊接技术,具有能量密度高和可局部加热的优点。将激光封接技术应用于真空玻璃封接,可有效解决传统整体加热封接技术给真空玻璃带来的基板退钢化问题。本文基于激光封接技术,以Bi_(2)O_(3)-B2O_(3)-ZnO(BiBZn)三元系统玻璃为研究对象,研究了Bi/Zn、B/Zn对BiBZn系统低熔点玻璃结构与性能的影响,得到了一种适用于激光封接真空玻璃的无铅低熔点玻璃粉。无铅低熔点玻璃组分为40.0Bi_(2)O_(3)-32.5B_(2)O_(3)-27.5ZnO,热膨胀系数为100×10^(-7) K^(-1)(50~250℃),与钠钙硅基板玻璃热膨胀系数较匹配(92×10^(-7) K^(-1),50~250℃);玻璃软化温度为388℃,具有较好的流动性,适用于真空玻璃的激光封接。在激光功率为36 W、脉宽为20 ns的工艺条件下,封接层无晶体析出,封接强度为3.67 MPa,高于一般水平(2 MPa)。 展开更多
关键词 Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-ZnO(BiBZn) 低熔点玻璃 无铅 激光封接 真空玻璃
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原料种类对OLED基板玻璃配合料受热过程反应的影响
11
作者 田英良 王忠宇 +1 位作者 李志峰 赵志永 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第1期264-274,共11页
OLED基板玻璃配合料具有较高的熔融温度,合理选择原料种类可显著提升熔化速率、降低生产用能,并改善玻璃熔化质量。本文探究引入不同产地石英砂、含铝原料、含镁原料等对配合料在受热过程中的影响。结果表明:在相同条件下,对于三种不同... OLED基板玻璃配合料具有较高的熔融温度,合理选择原料种类可显著提升熔化速率、降低生产用能,并改善玻璃熔化质量。本文探究引入不同产地石英砂、含铝原料、含镁原料等对配合料在受热过程中的影响。结果表明:在相同条件下,对于三种不同产地的石英砂(简称B砂、Q砂、F砂),采用B砂的配合料其用能较Q砂和F砂分别降低了0.97%和3.52%,而F砂配合料的熔融速率最大;采用Al_(2)O_(3)的配合料其用能较Al(OH)_(3)的配合料降低了13.77%,但Al(OH)_(3)的分解过程促进了熔融;采用MgO的配合料其用能较MgCO_(3)的配合料降低了7.36%。研究结果为工业化生产OLED基板玻璃的原料选择方面提供了参考,当以B砂、Al(OH)_(3)和MgO作为原料引入源时,所熔制的OLED基板玻璃具有高熔融速率、低用能的优点。 展开更多
关键词 OLED 基板玻璃 玻璃配合料 原料种类 受热过程
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高硬度透明微晶玻璃析晶动力学及晶体生长机理研究
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作者 郭宏伟 聂栋 +1 位作者 刘密 朱南沺 《中国陶瓷》 北大核心 2026年第1期1-8,共8页
透明微晶玻璃具有优异的光学及力学性能,广泛应用于航空航天、5G通信等领域。采用熔融法制备了低Li_(2)O含量Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)系透明微晶玻璃,利用DSC、XRD、TEM等分析手段并结合Kissinger方程研究该体系的析晶动力学。结果... 透明微晶玻璃具有优异的光学及力学性能,广泛应用于航空航天、5G通信等领域。采用熔融法制备了低Li_(2)O含量Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)系透明微晶玻璃,利用DSC、XRD、TEM等分析手段并结合Kissinger方程研究该体系的析晶动力学。结果表明:低含量Li_(2)O可抑制硅氧网络过度解聚,稳定晶体生长活化能,有效抑制Li_(2)Si_(2)O_(5)晶体的异常生长,得到尺寸小且分布均匀的晶体。当Li_(2)O为9 wt%时,主晶相Li_(2)Si_(2)O_(5)平均尺寸为20 nm,维氏硬度高达660 Hv,透光率89.8%,其析晶活化能E=197.3 kJ/mol,析晶指数n=2.79。结果表明所产生的晶体均为体积成核,三维空间生长。Li_(2)Si_(2)O_(5)晶体致密的互锁结构不仅可以减少光散射,同时可抑制裂纹的扩展。 展开更多
关键词 透明微晶玻璃 析晶动力学 生长机理 高硬度
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高模量玻璃纤维的研究进展
13
作者 魏耀澎 伏建浩 +5 位作者 钱兆青 何冉 曹毅 卢亚东 马天琛 康俊峰 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第3期961-973,共13页
高模量玻璃纤维具有高强度、耐高温、耐腐蚀及优异的抗冲击和电绝缘等特性,是风电叶片、新能源汽车和航空航天等领域的核心增强材料。本文综述了高模量玻璃纤维的发展历程、典型产品及其性能特点,探讨了其微观结构特征与宏观模量之间的... 高模量玻璃纤维具有高强度、耐高温、耐腐蚀及优异的抗冲击和电绝缘等特性,是风电叶片、新能源汽车和航空航天等领域的核心增强材料。本文综述了高模量玻璃纤维的发展历程、典型产品及其性能特点,探讨了其微观结构特征与宏观模量之间的内在关联机制;阐述了高模量玻璃纤维组成的演变趋势,铝硅酸盐玻璃体系中避铝原理的适用条件,以及高配位铝、三簇氧等结构单元对弹性模量的影响;梳理了弹性模量的理论基础与多种计算模型,包括经典的Makishima-Mackenzie(M-M)模型、分子动力学模拟、拓扑约束理论及其修正方法,并引入机器学习探讨了其在成分设计与性能预测中的作用。 展开更多
关键词 玻璃纤维 高模量 分子动力学模拟 机器学习 高配位铝 三簇氧
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锂铝硅超薄玻璃离子交换应力演化与高速应变强度表征研究
14
作者 胡伟 田英良 黄文泽 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第3期794-805,共12页
本文针对锂铝硅(LAS)超薄玻璃在离子交换(IOX)工艺中的应力形成与松弛机制展开研究。通过构建“菲克互扩散-化学自由体积膨胀-弹性约束”耦合理论框架,推导了适用于薄板条件下的应力计算公式,系统分析了温度(380~500℃)与时间对表面压应... 本文针对锂铝硅(LAS)超薄玻璃在离子交换(IOX)工艺中的应力形成与松弛机制展开研究。通过构建“菲克互扩散-化学自由体积膨胀-弹性约束”耦合理论框架,推导了适用于薄板条件下的应力计算公式,系统分析了温度(380~500℃)与时间对表面压应力(CS)、压应力层深度(DOL)及张应力线密度(CTLD)的影响规律。结果表明:在短周期纯NaNO_(3)熔盐IOX过程中,CTLD呈典型“快速上升-峰值-回落”的单峰演化趋势,随着温度升高,CTLD峰值从34000 MPa降低至27000 MPa,这反映出扩散驱动的应力积累与自由体积耗散致应力松弛的竞争机制。基于质量增量反演获得相互扩散系数(D_(0)≈1.07879×10^(-12) cm^(2)/s,E_(a)≈83.29 kJ/mol),并结合CTLD实测数据,建立了自由体积指数B(t)的一阶动力学松弛模型,揭示了“温度-黏度-松弛速率”的定量关系。研究表明,CTLD较传统CS/DOL更能有效地表征超薄玻璃在高速应变工况下的抗冲击性能,这为超薄玻璃强化工艺的优化提供了理论基础。 展开更多
关键词 超薄玻璃 离子交换 张应力线密度 自由体积指数 应力松弛 高速应变
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耐压视窗玻璃材料体系及性能研究
15
作者 王浩枫 廖其龙 +5 位作者 竹含真 王衍行 李现梓 杨鹏慧 田昊东 祖成奎 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第3期884-893,910,共11页
耐压视窗玻璃的性能及其物理钢化效果因材料体系不同而存在显著差异。本文以钠钙硅玻璃、无碱铝硅玻璃、3.3硼硅玻璃及4.0硼硅玻璃四种典型耐压视窗玻璃为研究对象,测试了四种玻璃热学和力学的基本性能,根据拉曼光谱和核磁共振谱分析阐... 耐压视窗玻璃的性能及其物理钢化效果因材料体系不同而存在显著差异。本文以钠钙硅玻璃、无碱铝硅玻璃、3.3硼硅玻璃及4.0硼硅玻璃四种典型耐压视窗玻璃为研究对象,测试了四种玻璃热学和力学的基本性能,根据拉曼光谱和核磁共振谱分析阐释了四种玻璃性能差异的结构原因,依据黏温特性及热学和力学性能研究了四种玻璃提升强度的物理钢化机制。研究发现:在成分上,钠钙硅玻璃因高碱金属和碱土金属氧化物含量形成断键网络;在结构上,无碱铝硅玻璃出现[AlO_(4)]、[AlO_(5)]结构,硼硅玻璃出现[BO_(3)]、[BO_(4)]结构。成分与结构的共同因素导致四种玻璃三维网络结构存在差异性,进而影响了它们的性能。在性能上,钠钙硅玻璃和无碱铝硅玻璃在钢化温度至转变温度区间内黏度的变化更剧烈,且具有更高的弹性模量与热膨胀系数,故能形成更高的表面压应力,强度提升显著。研究结果对于耐压视窗玻璃的研制开发具有指导意义。 展开更多
关键词 耐压视窗玻璃 结构 性能 强度 物理钢化 表面压应力
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硼硅酸盐玻璃热导率混合碱效应的结构起源探索
16
作者 周群丰 周和敏 +3 位作者 朱永昌 崔竹 乔昂 陶海征 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第3期787-793,共7页
非晶材料的热输运机制与其微观结构间的内在关联尚未阐明,尤其是微观结构变化如何调控不同振动模式(传播子、扩散子和局域子)的热输运行为,多年来这一直是凝聚态物理与材料科学领域的探索热点。本文以65.0SiO_(2)·5.0B_(2)O_(3)... 非晶材料的热输运机制与其微观结构间的内在关联尚未阐明,尤其是微观结构变化如何调控不同振动模式(传播子、扩散子和局域子)的热输运行为,多年来这一直是凝聚态物理与材料科学领域的探索热点。本文以65.0SiO_(2)·5.0B_(2)O_(3)·7.5CaO·4.9MgO·xK_(2)O·(17.6-x)Na_(2)O(x=0~17.6)系列硼硅酸盐玻璃为研究对象,系统探究了钠、钾离子替换对热导率的影响及其微观结构起源。通过热导率测试,发现该系列玻璃的热导率性质呈现典型的混合碱效应,即随着钾离子逐渐取代钠离子,玻璃的热导率呈非线性下降趋势。基于Agne半经验模型,将该系列玻璃的总热导率分解为传输子和扩散子两种热振动模式,其中传播子热振动模式随着钠、钾替换基本保持不变;扩散子模式对热导率的贡献则呈现出与总热导率一致的混合碱效应。拉曼光谱的峰位和峰形演化揭示了该系列玻璃由钠、钾离子替换引起的Si—O—Si键角分布变化,结合热导物理机制阐释了该系列玻璃热导率性质混合碱效应的可能微观结构起源。 展开更多
关键词 硼硅酸盐玻璃 混合碱效应 热导率 扩散子 传播子 结构无序性
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Sn^(2+)/Sm^(3+)掺杂硼酸盐玻璃的荧光特性
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作者 王文龙 翟鹏飞 +4 位作者 刘桧君 李泽昊 刘鑫瑜 李晓曼 郭海 《发光学报》 北大核心 2026年第3期414-422,共9页
随着市场对白光LED性能的要求日益提高,新型白光LED发光材料的开发亟待加强。本工作制备了一种新型的白光LED用荧光玻璃,即Sn^(2+)离子单掺和Sn^(2+)/Sm^(3+)共掺的硼酸盐荧光玻璃。该玻璃具有良好的荧光特性。在紫外光激发下,Sn^(2+)... 随着市场对白光LED性能的要求日益提高,新型白光LED发光材料的开发亟待加强。本工作制备了一种新型的白光LED用荧光玻璃,即Sn^(2+)离子单掺和Sn^(2+)/Sm^(3+)共掺的硼酸盐荧光玻璃。该玻璃具有良好的荧光特性。在紫外光激发下,Sn^(2+)单掺玻璃可呈现出300~500 nm的宽带可调蓝光发射,当与具有红橙光发射的Sm^(3+)共掺时,玻璃中实现了Sn^(2+)离子到Sm^(3+)离子的能量传递(当Sm^(3+)摩尔分数为2%时,能量传递效率达到41.71%),实现了发光颜色由蓝光到白光的调控。此外,温度依赖荧光光谱结果证明该荧光玻璃具有良好的热恢复性能,在白光LED领域具有良好应用前景。 展开更多
关键词 Sn^(2+)离子 荧光特性 Sm^(3+)离子 能量传递 白光LED
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SrBiB微晶玻璃制备及其性能调控研究
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作者 龚非凡 王君 +2 位作者 吴渊 高盛楠 王觅堂 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第3期1018-1030,共13页
本文系统研究了不同热处理条件下SrO-Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)(SrBiB)微晶玻璃及其稀土掺杂上转换体系的光催化性能。结果表明,35SrO-25Bi_(2)O_(3)-40B_(2)O_(3)经两步热处理后在180 min表现出最优的亚甲基蓝(MB)降解效率(93%)与反应速... 本文系统研究了不同热处理条件下SrO-Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)(SrBiB)微晶玻璃及其稀土掺杂上转换体系的光催化性能。结果表明,35SrO-25Bi_(2)O_(3)-40B_(2)O_(3)经两步热处理后在180 min表现出最优的亚甲基蓝(MB)降解效率(93%)与反应速率常数(0.00863 min^(-1)),这主要归因于其较窄的带隙及玻璃基质中Bi_(6)B_(10)O_(24)晶体的均匀分布。进一步在SrBiB微晶玻璃中引入Yb^(3+)/Tm^(3+),并通过两步热处理结合HCl化学刻蚀,成功构建了具有核壳结构的微晶玻璃。XRD、SEM、TEM等表征结果表明,刻蚀后样品表面形成片层花状结构,且随着刻蚀时间延长,上转换发光强度逐渐增强,比表面积显著提高。光催化性能测试表明,HCl刻蚀30 min后的样品在全光谱与近红外光照下均表现出最优异的降解性能(210 min降解率分别为80%与63%),这主要得益于其增强的可见-近红外光吸收能力、有效的载流子分离及核壳结构与表面缺陷共同促进的活性位点暴露。本研究为设计具有宽光谱响应的高效上转换光催化剂提供了新思路,并在近红外光驱动的废水处理等领域展现出良好的应用潜力。 展开更多
关键词 微晶玻璃 稀土离子 光催化 上转换发光 两步热处理
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基于裂纹起源控制的钠钙硅酸盐玻璃动态裂纹扩展指数测定研究
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作者 张金龙 周和敏 +4 位作者 田昊东 户云婷 徐驰 乔昂 陶海征 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第3期903-910,共8页
亚临界裂纹扩展(SCG)是引发玻璃材料在服役条件下出现疲劳行为(即强度退化)与寿命缩短的核心机制,而动态裂纹扩展指数n是表征材料抗SCG能力的重要参数。现有文献中报道的n值测定过程参数不统一,导致测定结果离散性大,目前相关的影响机... 亚临界裂纹扩展(SCG)是引发玻璃材料在服役条件下出现疲劳行为(即强度退化)与寿命缩短的核心机制,而动态裂纹扩展指数n是表征材料抗SCG能力的重要参数。现有文献中报道的n值测定过程参数不统一,导致测定结果离散性大,目前相关的影响机制尚不明晰。基于该现状,本研究以钠钙硅酸盐玻璃为对象,通过调控维氏压痕载荷制备不同形态的预制缺陷,分析了缺陷形态对裂纹起源及n值测定数值的影响。结果表明:低压痕载荷(0.196 N)作用仅引发局部致密化为主的形变,无法诱发尖裂纹的形成,这导致断裂的起源点随机,无法获得本征n值。当压痕载荷提高至2.940 N时,尖裂纹可稳定预制,断裂的起源位置能被有效控制;该条件下测得n值为31,接近文献报道的上限值(35)。该结果可能与本研究采用较高的应力加载速率,从而削弱了应力腐蚀效应,以及预制缺陷时引入的残余应力等因素相关。该工作为无机脆性硅酸盐玻璃n值测试过程中预制缺陷的规范化提供了试验和理论依据。 展开更多
关键词 钠钙硅酸盐玻璃 动态裂纹扩展指数 裂纹起源控制 维氏压痕 同轴双环弯曲
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W掺杂NiO_(X)薄膜的椭偏光谱分析
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作者 马梦楠 余刚 +2 位作者 孟政 蔡华 孟凡禹 《玻璃》 2026年第1期1-5,14,共6页
通过反应磁控溅射技术,采用摩尔比为Ni:W=8.5:1.5的镍钨合金靶,成功制备了W掺杂NiO_(X)薄膜。通过XPS、SEM、XRD等表征手段分析了薄膜的成分与结构,发现薄膜中Ni与W的摩尔比为0.77:0.23,且钨以W^(6+)形式存在,Ni则以Ni^(2+)和Ni^(3+)混... 通过反应磁控溅射技术,采用摩尔比为Ni:W=8.5:1.5的镍钨合金靶,成功制备了W掺杂NiO_(X)薄膜。通过XPS、SEM、XRD等表征手段分析了薄膜的成分与结构,发现薄膜中Ni与W的摩尔比为0.77:0.23,且钨以W^(6+)形式存在,Ni则以Ni^(2+)和Ni^(3+)混合价态存在,其中Ni^(3+)占主导。XRD结果显示薄膜中NiO为结晶态,而WO_(3)为非晶态。光谱椭偏分析采用Gaussian、Lorentz和Harmonic三种振子模型拟合椭偏数据,Gaussian模型拟合效果最优,薄膜厚度约为199 nm,与实测结果基本一致。薄膜的折射率n约为2.4,在300~2500 nm波段内变化较小;消光系数k在300~550 nm范围内由0.67迅速下降至0.31,随后缓慢降至0.07。此外,通过Tauc公式计算得到薄膜的光学带隙为3.26 eV。 展开更多
关键词 磁控溅射 钨掺杂氧化镍 椭偏分析 光学性能
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