稀土氧化物掺杂玻璃研究:CeO2与Pr2O3对SrO-CaO-Al2O3-SiO2-B2O3系统的影响

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"稀土氧化物掺杂SrO-CaO-Al2O3-SiO2-B2O3系统封接玻璃的研究" 这篇论文主要探讨的是稀土氧化物掺杂在SrO-CaO-Al2O3-SiO2-B2O3系统封接玻璃中的应用和效果。封接玻璃在工业中具有广泛的应用,尤其是在燃料电池(SOFCs)和其他高温设备中,因为它们能够提供密封性能,防止气体或液体泄漏,并保持内部环境的稳定。稀土元素因其独特的电子结构和光谱性质,常常被用于改善材料的性能。 作者沈阳等人采用淬火工艺来制备掺杂了CeO2和Pr2O3两种不同稀土氧化物的封接玻璃。淬火是一种热处理方法,可以快速冷却材料以获得所需的物理和化学性质。通过差热分析(DTA),研究人员确定了这两种稀土氧化物掺杂玻璃的特征温度,这些温度对于了解玻璃的熔化、结晶等过程至关重要,同时也影响着玻璃的加工和使用条件。 为了评估玻璃的高温稳定性,论文中进行了不同时间的热处理实验。高温稳定性是衡量玻璃在高温环境下能否保持其原有结构和性能的重要指标。热处理后,使用X-射线衍射(XRD)分析析出的晶体类型,这有助于理解稀土氧化物如何影响玻璃的结晶行为,以及可能形成的相。同时,借助扫描电子显微镜(SEM)观察晶体的微观形态,这有助于深入理解晶体的生长机制和玻璃结构。 此外,通过热膨胀测试获取了两组玻璃的线膨胀系数,这是评估材料在温度变化时尺寸变化的重要参数,对于设计耐温设备的密封性和可靠性具有决定性作用。线膨胀系数小的玻璃更适合于需要在宽温度范围内工作的应用。 最后,研究者将这些掺杂稀土氧化物的封接玻璃用于制备实际的封接件,这表明了这些玻璃材料在实际工程应用中的可行性。通过这项研究,作者们为优化封接玻璃配方提供了新的见解,这对于提升燃料电池和其他高温设备的性能和寿命具有重要意义。 关键词:玻璃;固体氧化物燃料电池(SOFCs);稀土金属;析晶;线膨胀系数 这篇论文属于首发论文,发表在《中国科技论文在线》上,展示了稀土氧化物在特种玻璃领域中的创新应用,对于无机非金属材料科学,特别是特种玻璃的研发具有积极的推动作用。