PDF《XRD 法测定微晶玻璃晶相含量》

1 (6) 联立式(5) 、 式(6) 两式则有 : wc + K( Ig / I max g ) =

1 (7) 配制 n 个微晶玻璃试样与相同化学组成纯玻璃试样 的混合试样 ,则:(wc ) i = yi ・wc (i =

1 ,2 , …,n) (8) 其中 : ( wc ) i 和yi分别为各混合试样中晶相和所用 微晶玻璃试样的质量分数 ,将式(8) 代入式(7) ,则可 以得到 : wc ・yi + Ki ( Ig / I max g ) i =

1 (i =

1 ,2 , …,n) (9) 其中 : Ki 为各混和试样中玻璃相相对于纯玻璃试样 的参比强度值 ;

( Ig / I max g ) i 为各混合试样中玻璃相与 纯玻璃试样的强度比值.另一方面 ,记混和试样中 玻璃相的质量分数分别为 ( wg ) i ,则:(wg ) i =

1 - wc ・yi ( i =

1 ,2 , …,n) (10) 则不同混和试样中玻璃相质量分数差值 | ( wg ) i - ( wg ) j | = wc ・ | yi - yj | ( i , j =

1 ,2 , …,n) (11) 控制各混和试样中所用微晶玻璃的质量分数在小范 围内变化 ,使各混和试样中的玻璃相组成变化不大 , 则可以假设各混和试样中玻璃相的 k , ρ g 和μ m 是定 值 ,从而 Ki ( i =

1 ,2 , …, n) 为定值 ,记为 K.因此 , 式(9) 可变形为 ( Ig / I max g ) i = 1/ K - ( wc / K) ・yi ( i =

1 ,2 , …,n) (12) 以各混合试样与纯玻璃试样的强度比值 Ig / I max g 为・9841・第33 卷第

12 期 芦玉峰等 :XRD 法测定微晶玻璃晶相含量 纵坐标 ,以各混合试样中所用微晶玻璃试样的质量 分数 y 为横坐标作图 ,采用最小二乘法进行线性拟 合得到直线 Ig / I max g = A - B ・y (13) 则直线的斜率绝对值 B 除以它在纵坐标轴的截距 A ,可以得到直线在横坐标轴截距的倒数 ,即为微晶 玻璃试样的结晶度 wc . 另一方面 ,对于含有 m 个晶相的微晶玻璃试样 , 则有[10 ] :

6 m i =

1 xi′ =

1 (i =

1 ,2 , …,m) (14) Ij / Ii = K j i ・( xj′ / xi′ ) = ( K j s / K i s ) ・( xj′ / xi′ ) (i , j =

1 ,2 , …,m) (15) 其中 : Ii 和Ij为第 i 相和第 j 相最强衍射峰的强度 ;

wi′ 和wj′ 为第 i 相和第 j 相占全部晶相的质量分 数;

Kji是第 j 相相对于第 i 相的参比强度值 ;

K i s 和Kjs分别是第 i 相和第 j 相相对于通用内标物刚玉 ( α Al2 O3 ) 的参比强度值 ,一般可以从标准粉末分 析卡片上查到.式(15) 代入式(14) 可以得到 wi′ = 1/

6 n j =

1 [ ( Ij / Ii ) ・( Ki s / K j s ) ] ( i , j =

1 ,2 , …,m) (16) 乘以多晶试样的结晶度即可得到第 i 相在试样中的 含量 wi = wi′ ・wc = wc/

6 n j =

1 [ ( Ij / Ii ) ・( Ki s / K j s ) ] ( i , j =

1 ,2 , …,m) (17) 根据微晶玻璃中各晶相的种类和数量 ,计算残 余玻璃相中各氧化物的含量.查得它们的部分性质 (如密度 ,膨胀系数等) ,计算得到残余玻璃相的性 质[16 ] .然后采用两相模型理论 ,按加和法则计算微 晶玻璃的性质.干福熹等[16 ] 提出用下列方程计算 无机玻璃的密度 ρ= 100/

6 ( ni ・ V i ) (18) 其中 : ni 和Vi分别表示

100 g 玻璃中 ,每种氧化物组 分的量(mol) 和该氧化物的摩尔体积(cm3 ・ mol -

1 ) .

2 实验按表

1 的配比 ,用电子天平称取所需氧化物的 用量 .将称取的各氧化物用三维混料机混合均 匀 ,装入铂金坩埚 ,在硅钼棒箱式电炉中熔制 .在1500 ℃ 保温2 h后 ,将玻璃液快速倒入冷水中 ,水 淬得玻璃渣 .将玻璃渣装入玛瑙球磨桶 ,用行星 球磨机以450 r/ min的转速进行球磨2 h.球磨完 成后固液分离 ,过150μm筛后的玻璃粉末放入烘 箱干燥 . 表1玻璃的成分 Table