收藏本站
《中国建筑材料科学研究院》 2002年 博士论文
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

石英玻璃及原料中羟基的研究

周永恒  
【摘要】: 石英玻璃中的羟基既是杂质缺陷,又具有结构缺陷的性质,不仅影响石英玻璃的物理、化学性能,也改变石英玻璃的熔制性能。在石英玻璃中羟基的利、害作用由结构特征决定。本文针对光纤、激光、集成电路、航天等领域应用的关键材料—石英玻璃所涉及的羟基问题,以氢气氛中熔制的石英玻璃为主要研究对象,系统地研究了羟基在石英玻璃中的形成、扩散及其结构特征。 根据石英玻璃原料的质量要求和加工技术,分析石英的矿物学特征—晶格离子和流体包裹体对石英玻璃原料质量的影响。针对我国水晶原料的替代矿—脉石英中长石和云母等杂质矿物含量高的特征,研究了HF酸浸处理消除云母杂质的方法。 根据石英的晶相转变理论、原料矿物特征、粉料烧结机理,研究石英玻璃熔化的温度制度、原料的杂质(如碱金属、长石、云母)与石英玻璃外观缺陷的关系。用显微测温法研究石英矿的流体包裹体特征:包裹体数量、大小、均一温度,并根据热力学知识判定包裹体的流体组成、密度等特征,同时研究了矿物原料的包裹体特征对石英玻璃气泡的影响。 用红外光谱法测定石英中羟基和水分子的区别,并研究石英矿物原料的水特征与石英玻璃稳定羟基的关系,结果表明:石英玻璃脱羟后的残余羟基含量随原料中的水(水分子和结构水)含量升高而增加。用稳定同位素(D)示踪法和电子自旋共振(ESR)研究石英玻璃原料中羟基的遗传方式,获得E’心缺陷与羟基的稳定性相关。 研究石英玻璃在700~1200℃温度范围内的脱羟机理,发现以900℃为界,前后两个温度段具有不同的扩散激活能,表明存在两种脱羟反应机理。低温区脱羟过程的控制性因素是O—H键的断裂,高温区则是氢的扩散。用四极质谱测量石英玻璃脱羟时释放出H_2O和H_2,获得脱羟过程的主要反应及其活化能,并证实脱羟气氛对反应活化能的影响,同时研究了石英玻璃的结构弛豫、结构缺陷(E’心、氧空位)对脱羟机理的影响以及掺杂石英玻璃的羟基特征。 本文最后分析了石英玻璃的结构特征及羟基的存在形式。用红外反射光谱和紫外光谱研究制备工艺对石英玻璃结构中Si—O—Si键角和氧空位缺陷的影响。利用四极质谱、魔角旋转固态核磁共振(MAS NMR)、电子自旋共振(ESR)等技术研究了石英玻璃中羟基的结构特征,获得石英玻璃中氢的存在形式:带氢键的羟基、相互邻近的羟基对、孤立存在的羟基、SiH形式、SiOH与SiH相邻、与E’心相邻羟基、含H的E’_B缺陷。此外证实石英玻璃的顺磁E’心缺陷会影响NMR共振信号强度。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 葛世名;石英玻璃光谱中245nm吸收带的研究[J];玻璃;1984年06期
2 周永恒,谢康,顾真安;石英玻璃脱羟机理的研究[J];硅酸盐学报;2001年01期
3 葛世名;;石英玻璃高温变色性的研究[J];玻璃;1980年04期
4 ;聚晶石英玻璃[J];中国建材;2000年01期
5 王承遇,南雪景,陶瑛;熔融磷酸盐对石英玻璃侵蚀后表面形态的研究[J];玻璃与搪瓷;2002年04期
6 张荫 ,肖洁;表面力对玻璃中亚临界裂纹生长的作用[J];玻璃;1990年05期
7 张国庆;中国建材院耐辐照石英玻璃应用于神州五号[J];中国乡镇企业技术市场;2003年11期
8 秦培青;掺铁滤光石英玻璃[J];玻璃与搪瓷;1983年04期
9 南雪景,王承遇,史非,谷秀梅;熔融磷酸盐对石英玻璃侵蚀的机理及影响因素[J];材料导报;2000年12期
10 姚金甫;田守信;王峰;;SiO_2微粉结合石英玻璃浇注料的研究[J];耐火材料;2006年02期
11 刘霞;石英玻璃中金属杂质的分析[J];微电子技术;1998年01期
12 杨德源;;石英玻璃远红外辐射电加热器研制成功[J];节能;1981年03期
13 甚连城;庄心安;;石英玻璃厚壁管的深孔加工[J];现代制造工程;1991年06期
14 屠德容;溶胶-凝胶法制备石英玻璃系光纤预制件[J];化工新型材料;1994年10期
15 王承遇,王波,陶瑛;玻璃中离子注入的进展[J];玻璃与搪瓷;1996年04期
16 温广武,雷廷权,周玉;不同形态石英玻璃的析晶动力学研究[J];材料科学与工艺;2001年01期
17 王承迂 ,王佳凡;石英玻璃气炼与加工用喷灯[J];玻璃与搪瓷;1976年02期
18 彦军;;《石英玻璃软化点测试方法》等三项国家标准通过审议[J];砖瓦世界;1984年02期
19 张湛;石英玻璃析晶规律及影响因素的研究[J];宇航材料工艺;1990年02期
20 金太权;测定石英玻璃的导热系数[J];长春工业大学学报(自然科学版);1991年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高祀建;;石英玻璃γ射线辐照性能[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
2 苏英;周永恒;黄武;顾真安;;石英玻璃与HF酸反应动力学的研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会玻璃论文集[C];2003年
3 苏英;周永恒;黄武;顾真安;;石英玻璃与HF酸反应动力学的研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
4 李毅刚;何子安;汤恒晟;刘丽英;徐雷;王文澄;;溶胶-凝胶法制备低含水量石英玻璃体材料的研究[A];全国第三届溶胶—凝胶科学技术学术会议论文摘要集[C];2004年
5 高祀建;;γ射线辐照对电熔石英玻璃介电性质的影响[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
6 杨雨才;杨铁生;;高性能石英玻璃均化炉[A];第十二届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2009年
7 崔雪峰;王兵;侯建国;;TiO_2(110)表面分子吸附高分辨扫描隧道显微术研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
8 刘澧浦;周震涛;;超声化学法制备纳米羟基氧化镍[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2003年
9 李毅刚;何子安;汤恒晟;刘丽英;徐雷;王文澄;;溶胶-凝胶法制备高透紫外二氧化硅玻璃体材料的研究[A];全国第三届溶胶—凝胶科学技术学术会议论文摘要集[C];2004年
10 黄斌;潘学军;刘晶靓;王宇;方锴;高建培;;类固醇类内分泌干扰物羟基衍生化条件的优化[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周永恒;石英玻璃及原料中羟基的研究[D];中国建筑材料科学研究院;2002年
2 邓涛;石英玻璃及石英光纤的抗辐射性能研究[D];武汉理工大学;2010年
3 余建国;羟基新戊醛的直接电氧化[D];吉林大学;2006年
4 李岩峰;含羟基化合物抗氧化性能与构效关系的研究[D];吉林大学;2012年
5 韩庆荣;PCVD单模光纤的材料组成、结构与性能研究[D];武汉理工大学;2006年
6 王玉良;硝基二苯醚类及溴代羟基二苯醚类化合物的合成与生物活性研究[D];四川大学;2005年
7 刘大勇;石英玻璃中飞秒激光三维加工阈值的研究及其应用[D];北京大学;2008年
8 刘耀东;脉冲激光沉积法制备铝掺杂氧化锌薄膜的组织及性能[D];吉林大学;2007年
9 李琼;β-羟基-α-氨基酸的合成方法及其在天然与药物分子合成中的应用研究[D];兰州大学;2010年
10 夏长明;掺镱石英玻璃及其光子晶体光纤的制备和特性研究[D];燕山大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 牛臣基;立式化学气相沉积石英玻璃工艺的热特性分析[D];哈尔滨工业大学;2012年
2 王汕;激光刻蚀抛光石英玻璃工艺研究[D];华中科技大学;2012年
3 赵元;基于SG法制备光棒用石英玻璃的工艺研究[D];哈尔滨理工大学;2012年
4 夏国涛;等离子体化学气相沉积合成石英玻璃的基础研究[D];西安建筑科技大学;2005年
5 朱建勇;在石英玻璃上MPCVD制备金刚石薄膜[D];武汉理工大学;2002年
6 曹茂林;激光加工石英玻璃小孔的研究[D];湖南大学;2007年
7 顾金泉;石英玻璃ELID磨削表面质量研究[D];燕山大学;2006年
8 朱劲刚;ZH公司营销渠道研究[D];电子科技大学;2009年
9 刘宝硕;4-羟基2-吡啶酮类化合物的合成研究[D];东华大学;2013年
10 黄婧;4-羟基-2-吡啶酮类化合物的合成研究[D];东华大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 港湾;石英玻璃行业入世后的机遇与挑战[N];中国冶金报;2002年
2 刘硕;SAVOSIL石英玻璃光电转化率高[N];中国化工报;2011年
3 曲波;日开发出石英玻璃激光精细加工技术[N];中国建材报;2005年
4 中国建筑玻璃与工业玻璃协会 石英玻璃专业委员会 杨家茂;我国石英玻璃行业现状及国际市场[N];中国建材报;2005年
5 王佑釲;参加“毛主席纪念堂”水晶棺研制的回忆[N];中华读书报;2007年
6 汪鸿;托举千年的梦想[N];中国建材报;2003年
7 杨震董昕 主任记者 张爱桐;20项专利助“新世纪石英”国内领跑[N];锦州日报;2007年
8 周雄峡;我国调整导电玻璃石英玻璃等进口关税税率[N];中国建材报;2008年
9 姚桂艳;大尺寸高性能合成石英玻璃取得突破[N];中国建材报;2007年
10 邱娟;安全石英玻璃质检中心成IGCC/IGMA认可实验室[N];中国建材报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978