钇铝石榴石Y_3Al_5O12(Yttrium Aluminum Garnet,简记为YAG)材料具有优异的光、热和电学性能,引起了广泛关注。但高熔点和冷却过程中复杂的相选择机制,使YAG熔体特别是熔点以下过冷区内的热物理性能参数获得困难。利用自主搭建的气动悬浮无容器激光加热装置,基于受迫振动和光学描影等原理,在1750~2650 K宽达900 K的温区内,评测了YAG熔体的黏度、表面张力和密度。研究表明,与Al_2O_3熔体相比,YAG熔体密度具有更高的温度敏感性,具有高约1倍的平均线膨胀系数;不同于表面张力随温度变化不敏感的Al_2O_3熔体,YAG熔体的表面张力随温度升高产生略微降低;与Al_2O_3熔体的黏温关系相比,在熔点以下的过冷区内发现YAG熔体具有更陡峭的黏温变化趋势。

理解玻璃的硬度和抗碎裂性与结构的关系对制备高硬耐摔功能玻璃具有重要的理论指导意义。为探究铝酸钙(CaO-Al2O3)准二元玻璃硬度和抗碎裂性随CaO含量的变化规律,采用激光加热气动悬浮方法,制备了组分为xCaO(100-x)Al2O3(x=42.3、50.0、63.1、75.0,摩尔分数)的系列玻璃样品。利用显微维氏硬度仪、激光共聚焦显微拉曼光谱仪、X-射线衍射仪和魔角旋转固体核磁共振波谱仪,对制备的铝酸钙准二元玻璃的硬度、抗碎裂性和结构进行了详细的表征。结果表明随着CaO含量增加,玻璃硬度逐渐下降,于x=42.3时硬度最大(8.09 GPa);而玻璃的抗碎裂性随CaO含量增加先降低后急剧增加,并于x=42.3时表现出最大的抗碎裂性(11.8 N)。随着CaO含量增加,平均键能的下降是玻璃硬度下降的原因;高铝含量(x=42.3)的铝酸钙玻璃中部分铝以五配位形式存在,在承受载荷冲击过程中容易改变配位数来...