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年轻的硕士研究生导师-刘树江

年轻的硕士研究生导师-刘树江

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        刘树江,男,1976年3月生,山东轻工业学院材料学院教授(A3),硕士研究生导师。2000年9月至2006年12月于中南大学攻读硕士和博士学位,材料学专业(玻璃材料方向)。2007年至今在山东轻工业学院从事玻璃材料的教学和研究工作。近三年以来,作为第一作者或通讯作者在国内外核心发表学术论文18篇,SCI收录7收录,ISTP收录2篇。参加国内学术会议3次,国际会议2次,并作口头报告,其中2010年在全国玻璃科学技术大会上,学术论文《磷硅酸盐玻璃流变性能研究》获得二等奖。
        2009年3月山东省玻璃与陶瓷材料“泰山学者”岗位成立,作为团队成员之一,目前的研究工作与玻璃工业生产联系十分紧密,研究方向包括透明微晶玻璃材料、激光玻璃材料、无氟乳浊玻璃材料、封接玻璃材料以及玻璃熔体流变和热力学性能研究。其中针对目前急需的新型无氟乳浊玻璃材料,的山东博士基金项目(2008BS04004)和济南市科技明星计划项目(20080118)资金支持下,课题组做了大量的研发工作,并取得了较好的成果。本项目利用磷硅酸盐玻璃熔体在冷却过程中易发生分相/析晶的原理获得了很好的乳浊效果。具体地,SiO2和P2O5两种网络形成体都属于“酸性”氧化物,Si4+和P5+离子都具有较高的场强F = Z/r2(Si4+和P5+分别为23.8和43.2),因此都有吸引O2-离子的趋势,即Si4+和P5+离子会“竞争”O2-离子以满足各自的配位要求。但由于[PO4]四面体独特的P=O双键结构与[SiO4]四面体有较大的差别,因此[PO4]四面体与[SiO4]四面体不易相互结合形成三维网络,因此,磷硅酸盐玻璃易发生分相,分相的结果是产生不混溶的两相,当基质相和分散相这两相(基质相和分散相)的折射率相差较大,且分散相的颗粒尺寸较大时会发生强烈的光散射,进而产生强的乳浊效果。工业化玻璃生产中,玻璃熔体的温度-粘度关系非常重要,这对于乳浊玻璃来说更是如此,因为玻璃熔体冷却过程中一旦发生分相/析晶,会引起粘度值迅速增大,无法得到平衡态。因此从玻璃制品的成型操作上来说,成型温度范围必须要大于熔体开始分相/析晶的起始温度。在组成-流变/热力学性能-冷却速度三者相关性研究的基础上,获得的无氟乳浊玻璃熔体开始分相/析晶的温度范围在1050~1300℃之间,比较适合于缓慢冷却的平板玻璃的工业化生产。对于冷却速度相对较快的瓶罐玻璃制品来说,通过调节玻璃的组成可以获得F含量≤2.0wt%,分相/析晶的起始温度< 850℃的低氟乳浊玻璃,完全可以满足现有瓶罐玻璃制品的工艺要求。2011年6月,以上成果通过山东省科技厅和济南市科技局组织的鉴定,鉴定结论为“国际先进”。
 

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