不同氧化物对磷酸盐玻璃结构与性能的影响-论文.pdf

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1、全国性建材科技期刊——《玻璃》2014年第4期总第271期不同氧化物对磷酸盐玻璃结构与性能的影响张晶晶齐砚勇阮丹(1．西南科技大学四川省非金属复合与功能材料重点实验室一省部共建国家重点实验室培育基地绵阳市621010；2．中国建筑材料科学研究总院北京市100024)摘要在化学组成为40Na20·60P20的基础上，用CaO、MgO取代Na20或用AI0、BO和SiO：取代PO制备5种磷酸盐玻璃体系，用x射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)对玻璃结构进行了表征，并测定了该玻璃体系样品的密度、化

2、学稳定性等基本性质。研究发现，用CaO取代Na20和A1：0取代P0可以显著改善玻璃的化学稳定性；用SiO：取代PO时，玻璃的化学稳定性下降；由于配位问题，B20，和MgO对磷酸盐玻璃结构与性能的影响出现转折点。关键词磷酸盐玻璃取代化学稳定性中图分类号：TQ171文献标识码：A文章编号：1003—1987(2014)04—0040—07InfluenceofDifferentOxideonStructureandPerformanceofPhosphateGlassZhangJingjing，QiYany

3、ong。，RuanDan(1．StateKeyLaboratoryCultivationBaseforNonmetalCompositesandFunctionalMaterials，SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang，621010；2．ChinaBuildingMaterialsAcademy，Beijing，100024)Abstract：Basedonthechemicalcompositionof40Na~O‘60P2O5，Na20

4、wasreplacedbyCaOorMgOwhileP2O5wasreplacedbyAI2O3，B203orSiO2respectively．Fivekindsofphosphateglasssystemwasprepared，whichwerecharacterizedusingX-raydiffraction(XRD)andFouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR)．Thedensity,chemicaldurabilityoftheglasssystem，

5、asthebasicnature，weredetermined．ItwasfoundthattheintroductionofCaOandA12O3cansignificantlyimprovetheglasschemicalstability,whileSiO2destroyedthenetworkstructureofphosphateglass．Duetocoordinationproblems，thereisaturningpointfortheinfluenceofO3orMgOonthestr

6、uctureandperformanceofphosphateglass．KeyWords：phosphateglass，substitute，chemicaldurability磷酸盐玻璃可用作导电玻璃、激光玻璃，抗饰体离子，使玻璃从化学活泼直至稳定。文中通菌玻璃，农业用肥料载体和生物玻璃陶瓷等方过对样品进行x射线衍射测试、红外光谱振动模面，用途十分广泛。影响磷酸盐热化学稳定性式归属及密度、化学稳定性的表征，分析了不同的因素有玻璃的化学组成、制备过程中的热历史氧化物对玻璃结构变化与性能的影响。和玻璃的分

7、相析晶及对玻璃的后期加工处理等，1实验其中玻璃的组成是基础，调节玻璃的化学稳定性可以大幅改变玻璃的热化学稳定性。1．1原料磷酸盐玻璃是由[PO]四面体单元排列形由于P0在熔制玻璃过程中极易挥发，所以在成的聚合物，结构一般用Q表示，n是四面体中桥选择原料时采用磷酸盐或者偏磷酸盐，同时也可减氧(P—O—P)的数量。玻璃组成的不同，形成不少在称取时原料吸取空气中的水分。本实验以六偏同的网络结构，Q“会发生变化。并且，磷酸磷酸钠为基础原料，以分析纯的磷酸二氢铵、氧化盐玻璃可以大范围内选择组成，掺人大量网络修钙、碳

8、酸钠、二氧化硅等为补充原料。根据样品的40研究与综论理论组成，通过计算得到原料的配比进行熔制。1。3制备1．2配方设定按一定比例称量原料并混匀，置人300mL的一般来说，CaO和MgO等二价的网络外体氧化敞口瓷坩埚中，于300℃恒温下缓慢干燥30min，物对玻璃结构起稳定作用，即增加玻璃的化学稳预烧除去原料中的水分、氨等组分，避免熔制过定性；B：O、A1：O和SiO能够有效地降玻璃的热膨程中发生严重的发泡现象；预烧后将敞口坩埚