磷酸鹽微晶玻璃的研制.pdf

1、本文采用熔融法制備了P2O5—Al2O3—SiO2(PAS)系統(tǒng)微晶玻璃和稀土摻雜磷酸鹽玻璃。從分析玻璃的結(jié)構(gòu)出發(fā)，進(jìn)一步探討了新型磷酸鹽功能玻璃的網(wǎng)絡(luò)形成機(jī)理，并結(jié)合玻璃的析晶特性，分析了組成和稀土元素的摻雜對(duì)玻璃熱穩(wěn)定性以及其他特殊性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：15mol％≤P2O5≤28mol％時(shí)，能夠形成穩(wěn)定的玻璃，體系中P2O5含量的增加，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)中的P—O—鍵削弱，P=O雙鍵加強(qiáng)，但玻璃結(jié)構(gòu)并沒(méi)有發(fā)生明顯變化，主要由[PO4]

2、四面體結(jié)構(gòu)和[SiO4]四面體組成。并采用非等溫DSC實(shí)驗(yàn)以及(S)atava和Ozawa—Chen方法研究了PAS系統(tǒng)玻璃的玻璃形成能力和非等溫析晶特性，并計(jì)算了其析晶動(dòng)力學(xué)參數(shù)。計(jì)算結(jié)果表明，ΔT及H是判斷玻璃穩(wěn)定性的有效判據(jù)。PAS玻璃的穩(wěn)定性隨P2O5含量的增加而下降。用SEM觀察到的晶體生長(zhǎng)形貌與計(jì)算的晶體生長(zhǎng)因子基本相符。通過(guò)優(yōu)化熱處理實(shí)驗(yàn)得出該體系玻璃的最佳熱處理制度為：熱處理溫度670℃，熱處理保溫時(shí)間1.5h。

3、 本文在組成為P2O5—Al2O3—SiO2的磷酸鹽玻璃基礎(chǔ)上，制備了RE2O3(RE3+=La3+、Pr3+、Sm3+、Gd3+、Er3+、Yb3+)摻雜磷酸鹽玻璃。系統(tǒng)地研究了稀土氧化物對(duì)PAS玻璃結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性、晶體種類(lèi)以及形貌的影響。研究結(jié)果表明，稀土氧化物在磷酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)中起網(wǎng)絡(luò)修飾體作用，不參與玻璃網(wǎng)絡(luò)的形成。隨稀土氧化物的含量增加，玻璃析晶趨勢(shì)減小，穩(wěn)定性增強(qiáng)。在PAS系統(tǒng)玻璃中，當(dāng)引入一定量的Yb2O3玻璃穩(wěn)定性增強(qiáng)，析