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二氧化硅过渡层表面开口孔面积对层合玻璃力学性能影响

航空材料学报 doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.4.012

研究二氧化硅过渡层表面开口孔的大小对航空层合玻璃力学性能的影响.利用扫描电镜测试分析多孔二氧化硅过渡层的表面开口孔形貌,利用万能试验机测试含多孔二氧化硅过渡层的层合玻璃中无机玻璃/聚氨酯界面的剪切强度.以实验获得的开口孔形状为依据,以ANSYS软件建立含多孔二氧化硅过渡层的层合玻璃有限元实体模型,模拟获得不同孔面积条件下的多孔二氧化硅/聚氨酯界面的张应力.结果表明:随着多孔二氧化硅孔面积的增加,层合玻璃中无机玻璃/聚氨酯界面的剪切强度先迅速增大后缓慢降低;当单孔面积为52.61 μm2时,制备的层合玻璃有较好的力学性能.

关键词: 多孔二氧化硅过渡层 , 航空层合玻璃 , 单孔面积 , 力学性能

稀土共掺杂对Li2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃晶化行为及发光性能的影响

卢金山 , 董伟 , 李喜宝 , 冯志军

材料热处理学报

采用熔融-晶化法在空气气氛下制备了CeO2、Sm2O3共掺杂的Li2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃,利用差热分析仪、紫外-可见分光光度计、X射线衍射仪、扫描电镜以及荧光分光光度计等,研究了共掺杂对微晶玻璃晶化行为及其发光性能的影响.结果表明:随着CeO2掺杂量增大,微晶玻璃结晶度明显提高,玻璃的晶化温度先下降后升高,而470 nm光激发下微晶玻璃发光强度先增大后降低,晶化温度达到最低时微晶玻璃的发光强度最高.稀土离子的聚集作用是影响微晶玻璃晶化行为和发光性能的关键因素.

关键词: 稀土 , 共掺杂 , 微晶玻璃 , 晶化行为 , 发光性能

废玻璃和粉煤灰制备微晶玻璃的快速烧结-晶化行为

卢金山 , 彭长浩 , 邓莉萍 , 冯志军 , 李喜宝

材料热处理学报

以废玻璃、粉煤灰为主要原料,利用快速烧结-晶化法制备斜辉石-钙长石微晶玻璃.利用XRD和SEM研究了升温速率对微晶玻璃烧结-晶化行为和显微结构影响.结果表明,与10 ℃/min常规烧结相比,30℃/min以及烧结温度下直接置入烧结的烧结激活能显著降低,微晶玻璃体积密度更大、气孔孔径更小.快速升温时最佳烧结温度明显降低,且钙长石晶相出现择优取向生长,导致微晶玻璃抗弯强度增大,950℃下直接置入烧结的微晶玻璃抗弯强度达到最高值107 MPa.

关键词: 废玻璃 , 粉煤灰 , 微晶玻璃 , 烧结-晶化行为 , 抗弯强度

烧结温度对WO_3系电容-压敏复合陶瓷电性能的影响

王天国 , 邵刚勤 , 李喜宝 , 张文俊

稀有金属材料与工程

研究了烧结温度对WO_3系电容-压敏复合陶瓷显微结构、非线性电学性能及介电性能的影响.随着烧结温度从1050 ℃到1200 ℃的升高,WO_3陶瓷的晶粒尺寸增大,压敏电压随之降低.在1150 ℃烧结条件下,掺杂0.8 mol% Y_2O_3 的WO_3 压敏陶瓷样品表现出优良的综合电性能,其非线性系数为3.5,相对介电常数为1.13×10~4.然而,过高的烧结温度,不利于样品的非线性电学性能.WO_3系电容-压敏复合陶瓷较适合的烧结温度为1150 ℃,这是因为,在此温度下最有利于样品的晶界势垒结构的形成.

关键词:

操作条件对平板式SOFC性能的影响

李喜宝 , 王红星

功能材料

考察了氢气流速、操作温度对Ni-YSZ阳极支撑SDC电解质平板式中温固体氧化物燃料电池电学性能的影响.结果表明,氢气流速显著影响着单电池的电学性能,单电池的最大电流密度随着氢气流速的增大而增大,当氢气流速到达一定值时,最大电流密度随氢气流速的增大不再变化,氢气流速存在一个阈值.在中温范围内,单电池的最大功率密度随着温度的升高而增大,较低温时的欧姆极化及较高温时的浓差极化影响单电池的输出性能.

关键词: 固体氧化物燃料电池 , 操作条件 , 氢气流速

HF/H2SO4溶液腐蚀时间对玻璃表面结构及其性能的影响

卢金山 , 刘望子 , 杜建亮 , 邓莉萍 , 李喜宝 , 冯志军

硅酸盐通报

以HF/H2SO4混合水溶液作为复合腐蚀剂,利用金相显微镜、原子力显微镜、接触角测量仪、紫外可见分光光度计、电子万能试验机、维氏硬度计等测试手段,研究腐蚀时间对钠钙硅酸盐玻璃表面结构以及润湿性、光学和力学性能的影响.随着腐蚀时间延长,腐蚀速率逐渐降低,表面腐蚀坑尺寸先减小后增大,腐蚀坑分布均匀性先提高后降低;接触角逐渐增大并趋于稳定值;抗弯强度先增大后减小,断裂韧度变化不明显.腐蚀20 min时腐蚀深度41 μm,腐蚀坑均匀细小,表面粗糙度Ra达到最低值5.8nm,表面接触角和抗弯强度达到最大值,分别为71°和174 MPa.

关键词: 玻璃 , 表面结构 , 润湿性 , 力学性能

发泡剂对废玻璃烧结多孔微晶玻璃结构和性能的影响

陆章扬 , 卢金山 , 江龙祥 , 李喜宝 , 冯志军

材料热处理学报

以废玻璃为原料,CaCO3和SiC为发泡剂,采用低温烧结-高温发泡法制备出多孔微晶玻璃.利用差热-热重分析仪、X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜等分析手段,研究发泡剂对多孔微晶玻璃表观密度、平均孔径、孔隙率、晶相结构、显微组织和压缩强度的影响规律.结果表明:以CaCO3为发泡剂时,随CaCO3含量增加,多孔微晶玻璃的表观密度与抗压强度都是先减小后增大,孔隙率则与之相反;结晶相为单一硅灰石结构,且结晶度持续增大.以4％ CaCO3和不同含量SiC为复合发泡剂时,随SiC含量增加,多孔微晶玻璃的孔隙率和硅灰石含量提高,平均孔径增大,压缩强度随表观密度增大呈线性增大,为0.7～4.7 MPa.

关键词: 废玻璃 , 发泡剂 , 多孔微晶玻璃

原位生成O'-SiAlON晶须增强铝碳耐火材料

李喜宝 , 柯昌明 , 李楠

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2006.06.004

以板状刚玉、石墨为主要原料,基质部分分别添加3%、5%和7%的O'-SiAlON前驱体混合粉(即β-Si3N4微粉、SiO2微粉和α-Al2O3微粉的混合球磨粉),以酚醛树脂为结合剂制成试样,于200 ℃烘烤后,在空气中埋(SiO2+C)混合粉,分别于1000 ℃、1300 ℃、1500 ℃保温3 h原位合成了含O'-SiAlON晶须的铝碳耐火材料.对烧后试样的物理性能、物相及显微结构进行了分析,并对烧结有重要影响的反应进行了热力学分析.结果表明:埋(SiO2+C)混合粉能有效抑制反应体系中SiO2在高温烧结过程中的分解,从而促进O'-SiAlON晶须的原位生成.1500 ℃时,含有O'-SiAlON前驱体混合粉的试样原位生成了针状和絮状的O'-SiAlON晶须,这些晶须交织于试样的骨料与基质之间,能显著增强试样的强度;且随着O'-SiAlON前驱体含量的增加,试样的强度逐渐增加.

关键词: 铝碳耐火材料 , 原位合成 , O'-SiAlON晶须