钛合金β固溶体价电子结构与合金元素的作用机制 被引量：1

1

作者 刘伟东 屈华 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期123-126,共4页

基于固体与分子经验电子理论,计算分析了钛合金β固溶体的价电子结构,进而从电子结构层次分析了合金元素对钛合金固相转变的影响。研究发现,含某种合金元素的β固溶体的最强共价键上的共价电子对数nA值越大,该元素的固溶强化作用越强;n... 基于固体与分子经验电子理论,计算分析了钛合金β固溶体的价电子结构,进而从电子结构层次分析了合金元素对钛合金固相转变的影响。研究发现,含某种合金元素的β固溶体的最强共价键上的共价电子对数nA值越大,该元素的固溶强化作用越强;nA值越大,β固溶体最强键越难断裂,α/(α+β)固相转变温度越低;反之,α/(α+β)固相转变温度越高;共价电子密度ρc值越大,β固溶体越稳定,(α+β)/β固相转变的温度越低;反之,(α+β)/β固相转变的温度越高,ρc越大,nA越小,β固溶体的(α+β)两相区越窄;反之,ρc越小,nA越大,(α+β)两相区越宽。 展开更多

关键词 β固溶体 价电子结构 固溶强化 相变

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超低膨胀微晶玻璃应用及发展现状 被引量：17

2

作者 范仕刚 余明清 +2 位作者 赵春霞 刘杰 何粲 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期210-214,共5页

超低膨胀微晶玻璃是由非晶态无机材料经过严格的受控晶化而得到的以β-石英固溶体为主晶相的一种新型功能材料,具有优异的光学、热学、电学、力学性能,在国民经济各个领域得到广泛应用。本文综述了其应用及发展现状。

关键词 超低膨胀 微晶玻璃 β-石英固溶体

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低弹bcc结构Ti-Mo-Nb-Zr固溶体合金的“团簇+连接原子”模型及其成分设计 被引量：11

3

作者 马仁涛 郝传璞 +3 位作者 王清 任明法 王英敏 董闯 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1034-1040,共7页

利用"团簇+连接原子"结构模型研究了典型低弹bccβ-Ti固溶体合金的成分特征.对现有低弹β-Ti固溶体合金的成分分析表明它们均满足团簇式[CN14团簇](连接原子)_x.根据该式,设计了Ti-Mo-Nb-Zr系列合金[MoTi_(14)]Ti(质量分数表... 利用"团簇+连接原子"结构模型研究了典型低弹bccβ-Ti固溶体合金的成分特征.对现有低弹β-Ti固溶体合金的成分分析表明它们均满足团簇式[CN14团簇](连接原子)_x.根据该式,设计了Ti-Mo-Nb-Zr系列合金[MoTi_(14)]Ti(质量分数表达时为Ti-11.8Mo),[MoTi_(14)]Nb(Ti-11.2Mo-10.8Nb),[MoTi_(14)]Nb_2(Ti-10.1Mo-19.5Nb)和[Mo(Ti_(13)Zr)]Nb_2(Ti-9.2Zr-9.6Mo-18.7Nb),并采用Cu模吸铸快冷技术制备直径为3和6 mm的合金棒.结果表明,吸铸制备的合金均为bcc结构;当连接原子由Ti变成更低弹的Nb时,合金弹性模量降低;低弹Zr替代Ti进一步降低了合金的弹性模量,[Mo(Ti_(13)Zr)]Nb_2合金的弹性模量E=72 GPa.铸态样品经过固溶和水淬处理后弹性模量降低. 展开更多

关键词 Ti-Mo-Nb-Zr合金 β-Ti固溶体 “团簇+连接原子”结构模型 成分设计 低弹性模量

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高品质超低膨胀透明微晶玻璃实现批量化生产 被引量：7

4

作者 赵春霞 范仕刚 +3 位作者 张丽红 刘杰 何粲 李跃 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第9期3185-3187,共3页

锂铝硅系超低膨胀微晶玻璃是一种性能优良的低膨胀光学材料,热膨胀系数低、透明性好。国产高品质超低膨胀微晶玻璃一直受到技术制约,难以批量化生产。本研究采用熔融法结合搅拌工艺以及适宜的热处理制度,成功批量化生产出热膨胀系数接... 锂铝硅系超低膨胀微晶玻璃是一种性能优良的低膨胀光学材料,热膨胀系数低、透明性好。国产高品质超低膨胀微晶玻璃一直受到技术制约,难以批量化生产。本研究采用熔融法结合搅拌工艺以及适宜的热处理制度,成功批量化生产出热膨胀系数接近于零的高品质超低膨胀透明微晶玻璃产品,产品外观完整,内部基本无气泡、条纹等缺陷。对优级产品进行热膨胀系数、应力双折射、抗弯强度测试,结果表明,优级产品热膨胀系数为1.6×10^(-8)K^(-1),应力双折射小于2 nm/cm,抗弯强度高达171 MPa,品质已达到ZERODUR零级。采用XRD、SEM、TEM等手段对该产品的物相组成、表面形貌、微观结构进行了分析研究,产品主晶相为β-石英固溶体,晶相含量较高且分布均匀,晶粒尺寸为几十纳米,保证了其极低的热膨胀系数和高透明性。 展开更多

关键词 锂铝硅 超低膨胀透明微晶玻璃 β-石英固溶体 热处理

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热处理对Li_2O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃的影响 被引量：4

5

作者 邓伟强 《佛山陶瓷》 2008年第10期5-8,共4页

本文对Li2O-A12O3-SiO2(LAS)微晶玻璃的热处理制度、光学性能和热膨胀性能进行了分析,分析结果表明:应根据DTA曲线来确定最佳的成核温度范围和晶化温度范围并合理制定热处理制度;晶核密度和晶核尺寸随保温时间逐渐增加具有相反的趋势;... 本文对Li2O-A12O3-SiO2(LAS)微晶玻璃的热处理制度、光学性能和热膨胀性能进行了分析,分析结果表明:应根据DTA曲线来确定最佳的成核温度范围和晶化温度范围并合理制定热处理制度;晶核密度和晶核尺寸随保温时间逐渐增加具有相反的趋势;晶粒尺寸大小将很大程度上影响微晶玻璃的光学性能;由于β-石英固溶体和β-锂辉石固溶体具有各向异性特点和螺旋链状结构,使其具有低的热膨胀系数和自由恢复形状特性。 展开更多

关键词 热处理 微晶玻璃 β-石英固溶体 β-锂辉石固溶体

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析晶温度对低膨胀LAS微晶玻璃的影响 被引量：6

6

作者 何峰 陈美桃 +5 位作者 施江 张文涛 万鹏 郭子琛 谢峻林 李凤祥 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第2期592-600,611,共10页

以Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)系统微晶玻璃为研究对象,探究低Li2O掺量(4.13wt%)时析晶温度对微晶玻璃的影响,成功制备出超低热膨胀系数的微晶玻璃。利用XRD、DSC、FTIR、SEM研究了微晶玻璃内部的晶相组成、显微结构。结果表明:在Li2O含量为4.... 以Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)系统微晶玻璃为研究对象,探究低Li2O掺量(4.13wt%)时析晶温度对微晶玻璃的影响,成功制备出超低热膨胀系数的微晶玻璃。利用XRD、DSC、FTIR、SEM研究了微晶玻璃内部的晶相组成、显微结构。结果表明:在Li2O含量为4.13wt%时,随着析晶温度的提高,平均热膨胀系数(CTE)呈现逐渐增加的趋势,而抗折强度和显微硬度也呈现逐渐增大的趋势。综合分析最佳析晶温度为800℃,此时微晶玻璃的热膨胀系数最小且均为负值,30~300℃、30~400℃、30~500℃温度段的平均CTE值分别为-4.216×10-7/℃、-2.500×10-7/℃、-0.931×10-7/℃。 展开更多

关键词 β-石英固溶体 微晶玻璃 低膨胀 析晶温度

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Li2O对Li2O-Al2O3-SiO2系低热膨胀微晶玻璃析晶行为的影响 被引量：5

7

作者 王乾晨 王静 +1 位作者 韩建军 谢俊 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期541-545,577,共6页

研究采用二步法,以TiO2+ZrO2作为复合晶核剂制备了Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)低热膨胀微晶玻璃,并分析了Li2O含量对微晶玻璃相关性能的影响。采用示差扫描量热分析仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、热膨胀仪、扫描电子显微镜(SEM)等对微晶玻璃样... 研究采用二步法,以TiO2+ZrO2作为复合晶核剂制备了Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)低热膨胀微晶玻璃,并分析了Li2O含量对微晶玻璃相关性能的影响。采用示差扫描量热分析仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、热膨胀仪、扫描电子显微镜(SEM)等对微晶玻璃样品进行表征。结果表明:随着Li2O含量从6 mol%提高至10 mol%,LAS玻璃的Tg由680℃降低至657℃,Tp由844℃降低至789℃。在相同热处理制度下,随着Li2O含量的上升LAS系统微晶玻璃中主晶相由β-石英固溶体转变为β-锂辉石固溶体。当Li2O含量为8 mol%,晶化温度为820℃时,LAS玻璃获得最低的热膨胀系数12.5×10-7/℃。 展开更多

关键词 微晶玻璃 Li2O含量 β-石英固溶体 β-锂辉石固溶体 热膨胀系数

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低Nb含量Ti-Mo-Nb-Zr-Sn BCC低弹性模量固溶体合金的成分设计 被引量：5

8

作者 刘恩雪 王清 +3 位作者 马仁涛 查钱锋 冀春俊 董闯 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3378-3385,共8页

依据BCC结构中的"团簇加连接原子"模型确定Ti-Mo二元团簇式[MoTi14]Mo1为基础成分式,根据合金化组元Sn、Zr和Nb与基体Ti的混合焓实现其在基础成分式中的组元替换,从而形成多元成分式[(Mo,Sn)(Ti,Zr)14]Nb1。利用铜模吸铸快冷... 依据BCC结构中的"团簇加连接原子"模型确定Ti-Mo二元团簇式[MoTi14]Mo1为基础成分式,根据合金化组元Sn、Zr和Nb与基体Ti的混合焓实现其在基础成分式中的组元替换,从而形成多元成分式[(Mo,Sn)(Ti,Zr)14]Nb1。利用铜模吸铸快冷技术制备d 6 mm合金棒状样品,并对其进行950℃保温2 h并水淬。组织结构分析和拉伸力学性能结果表明:低模量Sn、Zr和Nb分别取代基础成分式中高模量的Mo时形成的三元BCCβ-Ti合金结构稳定,且具有较低的弹性模量;当Mo0.5Sn0.5占据团簇心部,Nb作为连接原子,Zr替代部分Ti时形成的低Nb含量的β-Ti合金[(Mo0.5Sn0.5)(Ti13Zr)]Nb1(Ti68.10Mo5.25Sn6.50Zr9.98Nb10.17,质量分数,%)具有最低的弹性模量(为43 GPa),且断裂强度σb为569 MPa,应变ε为5.6%。 展开更多

关键词 Ti-Mo-Nb-Zr-Sn合金 β-Ti固溶体 成分设计 低弹性模量

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MgO含量对微晶玻璃结构及性能的影响 被引量：5

9

作者 彭瑞欣 韩韩 +2 位作者 林鸿剑 李筱凡 姜宏 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第10期3497-3503,共7页

锂铝硅系微晶玻璃是一种具有优异的光学、力学性能的微晶玻璃材料。本文制备了以透锂长石和二硅酸锂为主晶相的锂铝硅系透明微晶玻璃,并通过DSC、XRD与SEM研究了MgO含量对该微晶玻璃析晶行为及结构的影响,利用维氏硬度、抗弯强度等测试... 锂铝硅系微晶玻璃是一种具有优异的光学、力学性能的微晶玻璃材料。本文制备了以透锂长石和二硅酸锂为主晶相的锂铝硅系透明微晶玻璃,并通过DSC、XRD与SEM研究了MgO含量对该微晶玻璃析晶行为及结构的影响,利用维氏硬度、抗弯强度等测试方法研究了MgO含量对该微晶玻璃力学性能的影响。结果表明,当MgO含量(质量分数)从0%增加至3%,基础玻璃的析晶温度从771℃降低至729℃,析晶能力增强,微晶玻璃的结晶度从62%增加至72%,晶粒尺寸从29 nm增大至33 nm。随着MgO含量的增加,微晶玻璃中会析出β-石英固溶体,抗弯强度增大。 展开更多

关键词 锂铝硅系微晶玻璃 氧化镁 析晶性能 透锂长石 二硅酸锂 β-石英固溶体

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利用叶蜡石矿渣制备低膨胀微晶玻璃的研究

10

作者 苏月斌 陈雄春 胡天 《非金属矿》 2024年第3期87-90,共4页

为充分利用叶蜡石矿渣,以叶蜡石矿渣为主要原料,引入ZrO_(2)、TiO_(2)、LiF和P_(2)O_(5)4种晶核剂制得微晶玻璃,研究不同晶核剂和热处理条件对微晶玻璃析晶行为的影响。结果表明,4种晶核剂的析晶能力强弱为ZrO_(2)>TiO_(2)>LiF>... 为充分利用叶蜡石矿渣,以叶蜡石矿渣为主要原料,引入ZrO_(2)、TiO_(2)、LiF和P_(2)O_(5)4种晶核剂制得微晶玻璃,研究不同晶核剂和热处理条件对微晶玻璃析晶行为的影响。结果表明,4种晶核剂的析晶能力强弱为ZrO_(2)>TiO_(2)>LiF>P_(2)O_(5),但含F样品在自然光下呈透明。以F为晶核剂,热处理条件为675℃2 h@900℃2 h,制得具有三相β-石英固溶体(热膨胀系数-5.0×10^(-7)/℃)、K-石英固溶体(热膨胀系数为9.0×10^(-7)/℃)和具有残余玻璃相(正热膨胀系数)的微晶玻璃(总热膨胀系数为-1.4×10^(-7)/℃),与市场上的玻璃热膨胀系数相近或者更低。 展开更多

关键词 微晶玻璃 β-石英固溶体 K-石英固溶体 形核 晶核生长

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热处理对LAS微晶玻璃性能的影响 被引量：1

11

作者 邓伟强 《山东陶瓷》 CAS 2018年第3期10-12,共3页

本文对Li_20-A1_20_3-Si0_2(LAS)微晶玻璃的热学性能、光学性能和力学性能进行了分析,分析结果表明:得到最佳的热膨胀系数需要根据DTA曲线合理制定热处理制度,并确定最佳成核和晶化温度和时间;自身对光的吸收和晶粒对光散射导致微晶玻... 本文对Li_20-A1_20_3-Si0_2(LAS)微晶玻璃的热学性能、光学性能和力学性能进行了分析,分析结果表明:得到最佳的热膨胀系数需要根据DTA曲线合理制定热处理制度,并确定最佳成核和晶化温度和时间;自身对光的吸收和晶粒对光散射导致微晶玻璃透过率不高,相同晶粒尺寸β-锂辉石固溶体光散射强度高于β-石英固溶体;提高微晶玻璃力学性能除了优化生产工艺外,还可以通过添加氧化物,调整氧化物间比例或者添加碳纤维来实现。 展开更多

关键词 热处理 微晶玻璃 β-石英固溶体 β-锂辉石固溶体

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超低膨胀微晶玻璃发展现状及应用 被引量：2

12

作者 赵春霞 蒋新朝 +3 位作者 张微 刘杰 范仕刚 何粲 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第12期2135-2145,共11页

超低膨胀微晶玻璃是在Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)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... 超低膨胀微晶玻璃是在Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)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。 展开更多

关键词 Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)系玻璃 超低膨胀 β-石英固溶体 微晶玻璃 受控晶化

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超低膨胀微晶玻璃热处理工艺优化研究 被引量：1

13

作者 赵春霞 范仕刚 +2 位作者 刘杰 何粲 李跃 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第11期3870-3876,共7页

采用熔融法制备了Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)系透明玻璃,以TiO_(2)、ZrO_(2)和P_(2)O_(5)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... 采用熔融法制备了Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)系透明玻璃,以TiO_(2)、ZrO_(2)和P_(2)O_(5)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。 展开更多

关键词 Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)系微晶玻璃 低膨胀 β-石英固溶体 复合晶核剂 热处理 透明

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透明LAS微晶玻璃的显微结构和热性能研究 被引量：1

14

作者 何洋 黄永前 +1 位作者 杨芃 孙慧 《材料保护》 CSCD 北大核心 2014年第S1期53-55,共3页

用熔融法制备LAS透明微晶玻璃;采用DSC,XRD,SEM等测试方法,研究了透明LAS微晶玻璃的晶相组成、显微结构及热性能。结果表明:720℃核化2 h,780~900℃晶化2 h均得到β-石英固溶体微晶玻璃,晶粒尺寸在10~30 nm之间,具有优良的透明性,30~70... 用熔融法制备LAS透明微晶玻璃;采用DSC,XRD,SEM等测试方法,研究了透明LAS微晶玻璃的晶相组成、显微结构及热性能。结果表明:720℃核化2 h,780~900℃晶化2 h均得到β-石英固溶体微晶玻璃,晶粒尺寸在10~30 nm之间,具有优良的透明性,30~700℃的热膨胀系数在(3.50~5.92)×10-7/℃之间变化;720℃核化2 h,860℃晶化2 h得到的微晶玻璃在900℃保温10 h后透明性优良,30~700℃的热膨胀系数为3.64×10-7/℃。 展开更多

关键词 微晶玻璃 β-石英固溶体 显微结构 热性能

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晶核剂对Li2O-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃结构和性能的影响

15

作者 刘树江 卢安贤 +1 位作者 肖卓豪 杨舟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第F05期338-340,355,共4页

通过传统熔体冷却法制得了以P2O5和TiO2为晶核剂的Li2O-Al2O3-SiO2系统基础玻璃，并经过热处理制得了微晶玻璃。利用红外光谱分析、X射线衍射分析和扫描电子显微镜等对晶化试样的物相和显微结构进行了研究，着重探索了不同晶核剂对玻璃... 通过传统熔体冷却法制得了以P2O5和TiO2为晶核剂的Li2O-Al2O3-SiO2系统基础玻璃，并经过热处理制得了微晶玻璃。利用红外光谱分析、X射线衍射分析和扫描电子显微镜等对晶化试样的物相和显微结构进行了研究，着重探索了不同晶核剂对玻璃析晶、微晶玻璃结构、微晶玻璃力学和热学性能的影响。结果表明：TiO2更有利于玻璃析晶，但以P2O5为晶核荆的微晶玻璃具有更好的力学和热学性能。 展开更多

关键词 LI2O-AL2O3-SIO2 微晶玻璃 晶核剂 β-石英固溶体

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