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纳米SiO_2形成柯石英的p-T相图
  • ISSN号:1000-5773
  • 期刊名称:《高压物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O521.2[理学—高压高温物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]吉林大学物理学院,吉林长春130023, [2]吉林大学测试科学实验中心,吉林长春130023, [3]哈尔滨工业大学凝聚态科学与技术研究中心,黑龙江哈尔滨150001, [4]中国科学院国际材料物理中心,辽宁沈阳110015
  • 相关基金:国家自然科学基金(30370406,10374022,10674034)
中文摘要:

使用纳米SiO2粉体为原料,在2.0~4.2GPa、150~1200℃范围内进行了一系列的高压高温实验研究,得到了该压力温度范围内晶化产物α-石英与柯石英的p-T相图,而且该相图中的相边界在650℃以下斜率为负,在650℃以上基本水平。通过X射线衍射仪(XRD)、Raman光谱仪(Raman)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、DSC-TGA差热分析仪(TG—DTA)等表征手段,发现纳米SiO2原粉中水分(包含Si—OH和吸附水)的存在能显著降低合成柯石英的温度和时间,在4.2GPa压力下得到了目前合成柯石英的最低温度190℃。常压下,合成的柯石英在800℃以下能够稳定存在,在1000℃以上转化为α-方石英。

英文摘要:

With nanometer SiOz powder as initial material,the p-T phase diagram (2.0-4. 2 GPa, 150 -1 200 ℃) of a-quartz and coesite was obtained by a series of experiments under high pressure and high temperature,and the slope of the boundary in the phase diagram is negative below 650℃ and is basically horizontal above 650℃. By means of transmission electron microscopy(TEM), X-ray diffractometer (XRD), Raman spectrometry (Raman), fourier transform infrared spectrometry (FT-IR), thermogravimetry and differential thermal analysis measurements(TG-DTA), the phenomenon that the water in the nanometer SiO2 can decrease the synthesis temperature of coesite and quicken reaction velocity was found,and the nanometer SiO2 can be crystallized into coesite under 4.2 GPa and 190 ℃, which is much lower than the synthesis temperatures of coesite that have been reported. Under ambient pressure,the coesite synthesized from nanometer SiO2 can stably exist at 800 ℃ and is transformed into cristobalite above 1 000 ℃.

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期刊信息
  • 《高压物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:中国物理学会 高压物理专业委员会 四川省物理学会
  • 主编:邹广田
  • 地址:四川省绵阳市919信箱110分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:gaoya@caep.cn
  • 电话:0816-2490042
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-5773
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1147/O4
  • 邮发代号:62-132
  • 获奖情况:
  • 中国物理类核心期刊,EI、CI收录期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:3617