钙钛磷酸盐微晶玻璃的过析晶作用及其热力学分析
来源期刊：无机材料学报2003年第6期
论文作者：黄文旵 周萘 王德平
关键词：多孔材料; 磷酸盐微晶玻璃; 热力学;
摘 要：5Na2O-20TiO2-32P2O5-43CaO系统玻璃在690℃核化和730℃晶体生长的热处理后,可以得到CaTi4(PO4)6和Ca3(PO4)2两种晶相,经酸滤去Ca3(PO4)2相后,可获得主晶相为CaTi4(PO4)6的多孔微晶玻璃.本文介绍了一种扩大孔径的方法,在该组成玻璃微晶化后及酸滤析之前,在更高的温度880℃下作过析晶处理,此两析晶相能自发地进行固相反应,生成TiO2和Ca2P2O7,后者容易被酸滤析,使得更多的钙和磷自微晶玻璃体中被酸溶出,从而增大了多孔微晶玻璃的孔径.本文还应用热力学第一近似方程,对过析晶过程中的固相反应的自由焓变化作了估算,其数值为-1394kJ/mol,说明在过析晶温度下,固相反应能自发地进行,试样在过析晶前后的XRD物相分析的结果验证了此固相反应机理.本文还利用Johnson-Avirami-Mehl公式对析晶的动力学参数作了近似估算.其析晶活化能为584.7 kJ/mol,晶化指数为3.2,说明试样的析晶是以整体析晶的方式进行.此计算的结果也符合试样形貌的SEM观察,即过析晶过程使得整体微晶玻璃的孔径增大.
黄文旵1，周萘1，王德平1
(1.同济大学材料科学与工程学院,上海,200092)
摘要:5Na2O-20TiO2-32P2O5-43CaO系统玻璃在690℃核化和730℃晶体生长的热处理后,可以得到CaTi4(PO4)6和Ca3(PO4)2两种晶相,经酸滤去Ca3(PO4)2相后,可获得主晶相为CaTi4(PO4)6的多孔微晶玻璃.本文介绍了一种扩大孔径的方法,在该组成玻璃微晶化后及酸滤析之前,在更高的温度880℃下作过析晶处理,此两析晶相能自发地进行固相反应,生成TiO2和Ca2P2O7,后者容易被酸滤析,使得更多的钙和磷自微晶玻璃体中被酸溶出,从而增大了多孔微晶玻璃的孔径.本文还应用热力学第一近似方程,对过析晶过程中的固相反应的自由焓变化作了估算,其数值为-1394kJ/mol,说明在过析晶温度下,固相反应能自发地进行,试样在过析晶前后的XRD物相分析的结果验证了此固相反应机理.本文还利用Johnson-Avirami-Mehl公式对析晶的动力学参数作了近似估算.其析晶活化能为584.7 kJ/mol,晶化指数为3.2,说明试样的析晶是以整体析晶的方式进行.此计算的结果也符合试样形貌的SEM观察,即过析晶过程使得整体微晶玻璃的孔径增大.
关键词:多孔材料; 磷酸盐微晶玻璃; 热力学;
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