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las玻璃微晶玻璃浮法工艺的研究进展 li2o-al2o3-sio2系统的平板微晶玻璃具有很多良好的性能，如高稳定性、低热膨胀系数、高硬度、机械强度和良好的化学稳定性。广泛应用于电子、信息、航空、军事等领域。例如，用于新型柔性玻璃、太阳能电池玻璃板、高强度耐腐蚀玻璃等。 浮法工艺具有产品质量高、玻璃板面宽、易于调节和操作、易于实现机械化和自动化等优点,能提高质量、降低成本、节约能耗,是生产LAS平板微晶玻璃的最佳工艺。尤为突出的是,浮法成形后无需进行抛光,表面质量大为提高,这对LAS微晶玻璃在电子和信息领域的应用至关重要。同传统的钠钙硅平板玻璃相比,LAS微晶玻璃存在熔制温度高、高温粘度大等问题导致其难以满足浮法成形工艺,限制了其优良性能的完全发挥和大规模的应用。 采用XRD、Raman以及高温粘度测试方法,对掺杂CeO2的LAS微晶玻璃的结构及高温粘度的变化进行研究和探索。 1 实验 1.1 玻璃液的制备 表1中列出所制备玻璃的化学成分(以重量百分数表示),玻璃配料采用化工原料或化学纯试剂,按比例称重500 g,混合均匀后,装入刚玉坩埚,放置德国Nabertherm熔化炉内,于1 600～1 640 ℃熔化3 h后,将熔制好的玻璃液倒到铁板上冷却,再放置于550 ℃退火炉中随炉退火。 1.2 玻璃的高温粘度测试 微晶玻璃试样的室温拉曼谱用英国Renishaw公司生产的RM-1000型拉曼光谱仪测出。激光为He-Ne激光器的632.8 nm辐射线。所测频率范围为50～1 800 cm-1。在试验中,采用美国Brookfield DV-Ⅲ Ultra旋转高温粘度仪连续测量玻璃的高温粘度,为了与实际生产中的情况相吻合,采用在玻璃降温过程测量粘度的方法。降温速率为5 ℃/min,测量范围为1 120～1 440 ℃。 2 结果与讨论 2.1 ceo2引入量op0.24mol 从图1中可以看出,母体玻璃试样的Raman谱图都呈较宽的包络线状,拉曼峰都非常宽,因此母体玻璃的结构可以认为是完全无序的状态。在该系统玻璃中Al3+为四配位,以[AlO4]四面体的形式参与形成玻璃网络。其中～480 cm-1附近的振动峰是由于硅酸盐网络结构中的Si(Al)—O—Si(Al)对称伸缩振动所引起的,～1 050 cm-1附近的振动峰是由于Si(Al)—O—Si(Al)反对称伸缩振动所引起的。～930 cm-1附近的振动峰对应于[TiO4]四面体进入硅酸盐网络中形成的Ti—O—Si键所引起的振动。～800 cm-1附近的振动峰对应于玻璃网络结构中Si原子与桥氧原子之间所引起的振动,即Si—BO键。 随着CeO2引入量从0.00 mol增加到0.03 mol,～480 cm-1及～800 cm-1附近的振动峰强度先减弱后增强,峰型先宽化而后变得尖锐,说明Si(Al)—O—Si(Al)键及Si—BO键的振动先减弱后增强。～1 050 cm-1附近的振动峰峰型宽化,强度减弱,这是由于玻璃网络结构中出现非桥氧所致,说明Si(Al)—O—Si(Al)键受周围环境或其它化学键的影响导致振动减弱,玻璃网络的连接程度降低。由此可以发现随着CeO2引入量从0.00 mol增大到0.03 mol时,母体玻璃网络结构变得疏松,但随着引入量的继续增大,网络结构开始变得紧密,网络连接程度呈增大趋势。～930 cm-1附近的振动峰峰形宽化,表明母体玻璃内部Ti—O—Si键的振动减弱。 Ce4+半径大,配位数高,为高场强离子,难以作为网络形成体进入玻璃网络,只能处于网络空隙之间,当引入量较少时,可以起到破坏网络结构,降低网络连接程度及粘度的作用,但当引入量较大时,有可能造成局部键力较大,在玻璃网络中起聚集作用,能将原本玻璃网络中非桥氧重新连接,从而使母体玻璃结构更加紧密,网络连接程度增大。因此随着CeO2引入量从0.00 mol增加到0.03 mol,Si(Al)—O—Si(Al)键及Si—BO键振动先减弱后增强。由于Ce4+的场强大于Ti4+,CeO2的引入可能会对Ti—O键的氧离子产生极化,减弱Ti—O键的作用,因而Ti—O—Si键振动减弱。 2.2 在玻璃中添加ceo2 玻璃液高温粘度随温度的变化情况在玻璃的制造及加工过程中具有决定性的意义,因此在生产过程中确定了一些特别重要的粘度点作为参考点。从图2中可以看出,在1 200～1 450 ℃的温度范围内,掺杂0.01～0.03 mol试样比未掺CeO2试样具有更低的粘度。玻璃粘度随着温度的升高而降低是一个自然规律,但是不同玻璃系统的粘度降低速率并不一致,导致了3号试样相对4号试样具有更低的粘度。根据文献,在LAS微晶玻璃中添加CeO2,能有效降低母体玻璃的转变温度(Tg)和最大析晶温度(Tp)。此外,引入0.01 mol的C