PbBr2-PbF2-P2O5玻璃的结构研究

采用红外光谱(IR)和X射线光电子能谱(XPS)等方法研究了PbBr₂-PbF₂-P₂O₅系铅卤磷酸盐玻璃的结构.结果表明,Pb²⁺离子在玻璃中起着网络修饰阳离子和网络形成体的双重作用.当P₂O₅含量为60mol％时,Pb²⁺离子主要是作为网络修饰体;当P₂O₅含量降低到50mol％时,一部分Pb²⁺离子能够进入玻璃网络形成[PbO₄]四面体或P-O-Pb键.Br^-和F^-离子达到一定浓度时就会进入玻璃网络,形成[PO_4-nX_n](X=Br或F,n=0-4)四面体使磷酸盐链长变短.玻璃中P₂O₅的含量不变时P-O-P键的比例也基本保持不变;当P₂O₅的含量降低时,P-O-P键和P-O^-键的含量都减少,P-O-Pb键的含量则明显增加.     

ZnO-B_2O_3-P_2O_5无铅玻璃结构的红外光谱研究

借助于红外光谱研究了ZnO-B2O3-PzO5磷酸盐玻璃的结构,分别讨论了玻璃中B2O3/ZnO组成的变化和P2O5/ZnO组成的变化对磷酸盐玻璃结构的影响.结果表明:玻璃中硼氧三角体[BO3]随B2O3含量的增加而增多,而硼氧四面体[BO4]减少,当B2O3≥30%(摩尔含量)时,[BO3]急剧增多,导致玻璃的化学稳定性先缓慢下降后急剧下降;随P2O5含量的增加,[BO3]减少而[BO4]增加,当P2O5≥45%(摩尔含量)时,玻璃中的B3+主要以硼氧四面体[BO4]的形式存在.     

RO_x 对 Na_2O-Al_2O_3-P_2O_5系统玻璃结构和电导率的影响

四元磷酸盐玻璃的 Raman 光谱和 AlO_6丰度变化的研究表明,玻璃的离子电导率主要由活动离子 Na~ 的总数决定,Na_2O 含量越高,其电导率也越高;但是,玻璃结构对电导率也有一定影响。由 AlO_4四面体和(Al—O—P)~-基团构成结构网络的某些 Na_2O—Al_2O_3—P_2O_5玻璃有较高的离子电导率。当以 MgO 替代玻璃中的 Al_2O_3时,由于MgO 只起网络修饰体作用,电导率是单调下降的。以 SiO_2替代 Al_2O_3时,情况有所不同。由于 SiO_2可能兼起网络形成体和修饰体的作用,无疑使玻璃结构变得复杂了。只有在参与网络的 SiO_2达到相当量的情况下,才有希望提高玻璃的电导率。外加 SiO_2到 Na_2O—Al_2O_2—P_2O_5玻璃内,导致玻璃中的 Na~ 离子的相对量降低,所以其电导率总是下降的。     

MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3玻璃的制备及性能研究

制备了MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3系磷酸盐玻璃,研究了玻璃形成能力、热膨胀系数和抗潮解等性能.结果表明,MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3系统具有较宽的玻璃形成区和较强的玻璃形成能力,当MoO3/V2O5≈1.5时,玻璃形成能力最强.MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3玻璃的热膨胀系数约为60～110×10-7/℃,并且随着Fe2O3含量的增加而逐渐增大.加入适量的Fe2O3能够显著改善MoO3-V2O5-P2O5玻璃的抗潮解性能,在90℃的去离子水中的溶解速率达到8.0×10-9g·cm-2·min-1.     

添加Bi2O3对ZnO-B2O3-P2O5-SrO体系封接玻璃结构和性能的影响

采用熔融法制备了ZnO-B2O3-P2O5-SrO-Bi2O3系无铅磷酸盐封接玻璃,研究了Bi2O3对该体系玻璃的结构、特征温度、热膨胀系数和化学稳定性的影响。结果表明,随Bi2O3含量的增加,玻璃的密度增大,Tg、Tf先下降后趋于平缓,玻璃的热膨胀系数先上升后趋于平缓;化学稳定性先增强后降低,当Bi2O3为7mol时,达到极小值。     

Cr2O3对高放核废料磷酸盐玻璃固化体的影响

在含高放核废料的玻璃固化体中添加了不同含量的Cr2O3，以考察其对玻璃固化体的结构和性质的影响．对添加Cr2O3的玻璃固化体进行了各种方法(溶出速率法，蒸汽水化侵蚀和试样坚固性法)的化学稳定性的测试．测试结果表明，Cr2O3的引入不会对玻璃固化体的化学稳定性产生不良的影响．与此相反，Cr2O3能抑制各种离子自玻璃固化体中沥析出来，改善玻璃固化体的化学耐蚀性．XRD内标法测定，Cr2O3在铁磷酸盐玻璃中的溶解度可达4．1％，是其在硼硅酸盐玻璃的3倍．FTIR和DTA的结果表明，不同含量的Cr2O3的引入，不会对玻璃固化体的网络结构造成显著的变化．Mossbauer谱表明，Fe^2 ／Fe^3 的比值随着Cr2O3的含量的增加而增大，说明Cr离子和Fe离子在玻璃熔制过程中发生氧化还原反应，形成的Cr^ 6有利于提高玻璃固化体的化学耐蚀性．     

TiO2对CaO-Al2O3-SiO2系玻璃晶化机理的影响

使用差热分析（DTA）方法研究了TiO2对CaO－Al2O3－SiO2系玻璃晶化机理的影响，发现在CaO－Al2O3－SiO2系玻璃中，引入TiO2有助于玻璃网络聚合程度的降低，从而导致玻璃的粘度减小，转变温度Tg和析晶峰温度Tp的降低.玻璃的析晶难易程度和析晶峰温度的高低不存在相互对应关系．CaO－Al2O3－SiO2系玻璃中，不管是否加入TiO2，均以表面晶化为主，TiO2的晶核剂效果不显著．充分的核化热处理也不能促使含TiO2的CaO－Al2O3－SiO2系玻璃发生体积晶化，TiO2的含量越高，核化热处理后玻璃的表面晶化效果越显著．     

La2O3在MgO-Al2O3-SiO2-TiO2微晶玻璃中的作用

在MgO-Al2O3-SiO2-TiO2玻璃中添加不同数量的氧化镧，采用差热分析，X射线衍射及电子显微镜等技术研究了氧化镧对玻璃析晶过程与力学性能的影响。氧化镧的加入使玻璃中析出α－堇青石相的温度降低，同时避免了高膨胀方石英相的析出。随着氧化镧加入量的增加，玻璃整体析晶能力下降，微晶玻璃中晶相含量减少，晶粒尺寸增大，微晶玻璃的弹性模量与硬度减小，断裂韧性增加，体现出大尺寸长柱状金红石晶粒的增韧作用。     

MF2(M=Mg,Ca,Zn,Sr,Ba)对掺Yb3+磷酸盐玻璃性质的影响

熔制了60P2O5.6Al2O3@(33-x)BaO.xBaF2.1Yb2O3(x=0,3,6,9)和60P2O5.6Al2O3.27BaO@6MF2.1Yb2O3(M=Mg、Ca、Sr、Zn、Ba)(分子分数)玻璃,测试了其折射率、密度、转变温度、析晶温度、熔点温度、红外光谱和紫外吸收光谱,讨论了二价氟化物MF2(M=Mg、Ca、Sr、Zn、Ba)对磷酸盐玻璃热稳定性及内部结构的影响,测试了Yb3+离子的吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命,计算了光谱参数,讨论了MF2对Yb3+磷酸盐玻璃光谱性质的影响.结果表明二价金属氟化物是作为网络外体进入到磷酸盐玻璃结构中,并没有改变磷酸盐玻璃内部的[PO4]链状结构,二价金属氟化物还有助于提高Yb3+离子的受激发射截面,和自发辐射几率,荧光半高宽.     

P2O5-PbBr2-PbF2系玻璃抗析晶能力的研究

为了提高P2O5－PbBr2-PbF2系铅卤磷酸盐玻璃的热稳定性，采用非等温差热分析实验研究了P2O5－PbBr2-PbF2玻璃的抗析晶能力和非等温析晶特性与成分之间的关系。研究结果表明：在不同的加热速率下，采用ΔT、H′和Hr等玻璃热稳定性判据判断玻璃的抗析晶能力均难以得到一致的结果：kD(T)和kb(T)判据结合了析晶动力学和热力学因素，不受玻璃成分和升温速率影响，是比较好的玻璃抗析晶能力的判据；采用kD(T)和kb(T)判据发现玻璃的成分为PbF2/(PbBr2 PbF2)≈0.3时，样品具有最强的玻璃形成能力；P2O5-PbBr2-PbF2玻璃析晶的Avrami指数n约为2，表明玻璃在加热过程中同时存在表面析晶和整体析晶。     

PbBr2-PbCl2-PbF2-PbO-P2O5系统玻璃成分分析*

研究了PbBr2-PbCl2-PbF2-PbO-P2O5系统的玻璃在熔融过程中的变化.发现在玻璃的熔制过程中,元素P、Pb和Br的损失量最大.化学分析和理论计算表明,这些元素是以PbC12、PbBr2和P2O5的形式挥发的.而且,随着配料成分中含量的增加,PbCl2、PbBr2和P2O5的挥发量也随之增加.     

PbBr2-PbCl2-PbF2-PbO-P2O5系统玻璃的热性质和化学稳定性

重点研究了ＰｂＢｒ_２－ＰｂＣｌ_２－ＰｂＦ_２－ＰｂＯ－Ｐ_２Ｏ_５系统玻璃的热性质、耐水性和抗潮解性．结果表明：该系统玻璃的热膨胀系数较大,一般在 ２５×１０^－６°Ｃ^－１左右． ＰｂＢｒ_２－ＰｂＣｌ_２－Ｐ_２Ｏ_５系统的玻璃具有较低的玻璃转变温度,可低达 １４６℃．加入 ＰｂF_２和／或 ＰｂＯ可显著提高玻璃的转变温度和密度,其中 ＰｂＯ对试样的影响更为显著． ＰｂＢｒ_２－ＰｂＣｌ_２－ＰｂＦ_２－ＰｂＯ－Ｐ_２Ｏ_５系统玻璃的抗潮解性一般较好。多数玻璃在水中的溶解速率可达１０^－５ｍｍ／ｄａｙ,具有较好的耐水性．     

熔化过程中PbO-PbBr2-PbF2-P2O5系统玻璃成分的变化

了研究ＰｂＯ－ＰｂＢｒ_２－ＰｂＦ_２－Ｐ_２Ｏ_５系统玻璃在熔化过程中成分的变化,本文应用定 量化学分析法测出了玻璃在熔化后的成分．结果表明,ＰｂＯ－ＰｂＢｒ_２－ＰｂＦ_２－Ｐ_２Ｏ_５系统玻璃熔化 时氟和磷的损失较大,铅的损失相对较小;溴的损失随配料中各元素含量的多少而变化．氧含 量的变化受Ｐ_２Ｏ_５的挥发以及氧、水分与玻璃熔体中卤化物的反应程度两个因素影响．相关化 学反应的热力学计算与分析结果相吻合．     

Sol-gel preparation and properties of TiO2-P2O5 bulk glasses

Monolithic transparent and colorless, or Ti³⁺-free TiO₂-P₂O₅ glasses containing very large amounts of TiO₂ (up to 93 mol%) were successfully prepared by heat-treating the xerogels, which were made from titanium tetraisopropoxide and triethyl phosphate, through the sol-gel reaction. The density and refractive index n_632.8 nm of the sol-gel-derived glasses were higher than the melt-derived glasses of the corresponding compositions. The glasses of TiO₂ content of larger than 80 mol% seemed somewhat porous, but n_632.8 nm of these glasses was very high as 2.2-2.3. Higher density and higher n_632.8 nm than the melt-derived glasses were considered to be due to more abundance of six-fold coordinated Ti⁴⁺ ions.     

MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-Y2O3玻璃的弹性模量

根据硬盘基板用材料的要求，制备了MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-Y2O3高弹性模量玻璃（120GPa)，玻璃的弹性模量随组成的变化服从Makishima-Mackenzie理论，MgO,Al2O3,TiO2,Y2O3等具有较高单位体积离解能的氧化物有利于提高玻璃的弹性模量，但玻璃弹性模量的理论计算值低于测试值，这是因为Makishima-Mackenzie理论没有考虑玻璃内阳离子的具体配位，对MgO,Y2O3堆积密度因子的堆导存在误差，因此利用Makishima-Mackenzie理论发展高弹性模量玻璃时应对MgO,Y2O3等氧化物的计算进行修正。     

P2O3-B2O3-Al2O3-SrO-BaO玻璃中Yb3+非辐射能量转移下Er3+离子的增强发射

本文研究了共掺Er3 +/Yb3 +P2 O3 -B2 O3 -Al2 O3 -SrO -BaO玻璃的能量转移过程。实验中制备了高掺杂Yb3 +离子的双掺Er3 +/Yb3 +的磷酸盐玻璃样品。在Er3 +/Yb3 +掺杂比率 >1 :1 8(mol% )时 ,观测到了基于Yb3 +离子至Er3 +离子能量转移下Er3 +( 4 I13 / 2 →4I15 / 2 )的增强发射和Yb3 +( 2 F7/ 2 →2 F5 / 2 )发射的减弱 ,当Yb3 +离子掺杂浓度超过 2 .1× 1 0 2 1ions/cm3 时 (Er3 +/Yb3 +≤ 1 :1 8,mol% ) ,由于Yb3 +离子的自淬灭效应 ,Er3 +离子的发射强度降低。实验中得到了Yb3 +离子的最佳掺杂浓度为1 .74× 1 0 2 1ions/cm3     

Sm3+/Ce3+/Tb3+共掺CaO-B2O3-SiO2发光玻璃的制备及发光性能研究

采用高温熔融法制备了Sm3+/Ce3+/Tb3+共掺杂的CaO-B2O3-SiO2发光玻璃材料,并用荧光分光光度计和CIE色度坐标对其发光性能进行了研究。发射光谱表明,在374nm激发下,Sm3+/Ce3+/Tb3+共掺杂CaO-B2O3-SiO2发光玻璃的发射光谱中同时观测到了红橙光、蓝光和绿光的发射带,这些发射带的混合实现了白光发射。此外,在Sm2O3和Tb4O7含量不变的情况下,随着CeO2含量的减小,Sm3+/Ce3+/Tb3+共掺杂发光玻璃的发光颜色在白光区逐渐由蓝光区附近过渡到黄光区附近。     

Luminescence quenching by manganese ions in MO–CaF2–B2O3 glasses

Thermoluminescence (TL) characteristics of X-ray irradiated calcium fluoro borate glasses mixed with three different alkali oxide modifiers viz., Li₂O, Na₂O and K₂O have been studied in the temperature range 303–600 K; all the glasses have exhibited single TL peak at 485, 541 and 497 K respectively. The glasses containing Na₂O as modifier has exhibited the maximum TL light output. The doping of manganese oxide by a small concentration (0.2 mol%) in all these glasses has been observed to inhibit TL light output drastically with shifting of peak positions towards lower temperatures. The trap depth parameters associated with the observed TL peaks have been evaluated using Chen’s formulae. The probable mechanism responsible for quenching of TL emission by manganese ions in these glasses has been suggested with the aid of optical absorption, IR spectra and differential scanning calorimetric studies.     

Role of chromium ion valence states in ZnO-As2O3-Sb2O3 glass system by means of spectroscopic and dielectric studies

ZnO-Sb₂O₃-As₂O₃ transparent glasses containing small concentrations of chromium ions (introduced as Cr₂O₃) ranging from 0 to 0.2 mol% is prepared. A number of studies viz., XRD, SEM, DTA, optical absorption, FT-IR, Raman, ESR spectra, magnetic susceptibility and dielectric properties (constant ?′, loss tan δ, ac. conductivity σ_ac over a wide range of frequency and temperature as well as dielectric breakdown strength at room temperature) of these glasses have been carried out as a function of chromium ion concentration. The results have been analysed in the light of different oxidation states of chromium ions. The analyses indicates that when the concentration of chromium ions is low, these ions mostly exist in Cr⁶⁺ and Cr⁵⁺ states, occupy network forming positions with CrO₄²⁻ and CrO₄³⁻ structural units respectively and increase the rigidity of the glass network. When the concentration of chromium ions is gradually increased, these ions seem to be existing mostly in Cr³⁺ state.