研究目的
研究Y2O3对60ZnO–30B2O3–10SiO2玻璃的玻璃化转变动力学、结晶动力学、相分离及结晶行为的影响。
研究成果
添加Y2O3会降低玻璃转变活化能并提高结晶活化能，从而增强玻璃结构稳定性。相分离和结晶过程被延缓，且晶体生长主要呈一维模式。这为开发表面具有可控微米或纳米晶的玻璃陶瓷提供了思路。
研究不足
该研究仅限于特定玻璃成分及最高6摩尔%的Y2O3掺杂水平。非等温方法可能存在固有近似性。采用氢氟酸蚀刻存在安全隐患。潜在优化方向包括探索更高掺杂浓度、采用等温法研究动力学，以及尝试替代表征技术。
1：实验设计与方法选择：
采用非等温差示扫描量热法（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线粉末衍射（XRD）研究玻璃转变与结晶动力学，运用Kissinger和Moynihan理论模型计算活化能。
2：样品选择与数据来源：
以分析纯化学试剂制备组成为60ZnO–30B2O3–10SiO2并掺杂0、2、4、6 mol% Y2O3的玻璃样品，在5、10、15、20 K/min升温速率下采集DSC数据。
3：6 mol% Y2O3的玻璃样品，在20 K/min升温速率下采集DSC数据。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括DSC（STA449C型）、XRD（QUEST型）、SEM（FEI QUANTA-400和ZEISS Sigma 500）、FTIR光谱仪（PerkinElmer）及研磨机；材料包含ZnO、H3BO3、SiO2、Y2O3、铂坩埚、电阻炉、石墨模具、氢氟酸、去离子水、镀金用金靶及FTIR用KBr。
4：0）、FTIR光谱仪（PerkinElmer）及研磨机；材料包含ZnO、H3BOSiOY2O铂坩埚、电阻炉、石墨模具、氢氟酸、去离子水、镀金用金靶及FTIR用KBr。 实验流程与操作规范：
4. 实验流程与操作规范：原料混合后于1350–1400°C熔融2小时，浇注成型，在550–590°C退火1小时后冷却。DSC测试在氮气氛围中进行，样品经893 K和993 K热处理5小时用于分相与结晶研究。表面经抛光、HF蚀刻、清洗后镀金进行SEM观测，XRD图谱记录范围为10–80° 2θ。
5：数据分析方法：
采用Kissinger和Moynihan模型计算活化能，Augis-Bennett方程求Avrami指数，高斯拟合进行峰分离，Jade软件分析XRD数据，通过XRD积分面积计算结晶度。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
Scanning Electron Microscope
FEI QUANTA-400
FEI
Observing morphology of crystallite phase precipitated in glass.
-
Scanning Electron Microscope
ZEISS Sigma 500
ZEISS
Observing morphology of crystallite phase precipitated in glass.
-
Differential Scanning Calorimeter
STA449C
Germany
Measuring glass transition and crystallization behavior by heating samples and recording thermal effects.
-
X-ray Powder Diffractometer
QUEST
America
Identifying precipitated crystallites and their crystallinity using Cu Kα radiation.
-
Fourier Transform Infrared Spectrometer
PerkinElmer
Measuring FTIR absorption spectra of glass samples using KBr disc method.
-
Grinding Machine
Mechanically mixing raw materials for glass preparation.
-
Electrical Resistance Furnace
Melting glass samples in platinum crucible.
-
Platinum Crucible
Container for melting glass samples.
-
Graphite Mould
Mould for forming molten glass.
-
登录查看剩余7件设备及参数对照表
查看全部
