掺杂对r2o-cao-sio2系统晶质玻璃结构及折射率影响.pdf

武汉理工大学硕士学位论文中文摘要晶质玻璃又称为水晶玻璃,具有较高的折射率和透过率,外观光洁晶莹、有金属质感,并且化学稳定性可靠和可重复使用性好。因而它被广泛用于制作工艺品、餐饮茶具和作为包装材料。常见的晶质玻璃均是指广义的晶质玻璃,即铅晶质玻璃。但随着人们环保意识的增强和各国对铅含量控制的相关法规的颁发,PbO逐渐被禁止使用,因此对无铅晶质玻璃折射率等方面的研究也迫在眉睫,寻找能够替代PbO的玻璃组分是关键。,进行掺杂对玻璃结构与性能的研究。基础组成为:~%、~%、-%、~%、-%、%、~%。选择Bi203、Sn02、Nb205及稀土Ce02、La203五种氧化物。~。利用Raman、、V棱角折射仪、分光光度计等测试方法和仪器,来研究掺杂氧化物对玻璃结构及折射率、密度、透过率、化学稳定性的影响。通过以上的研究得出以下成果:Bi203掺量≤,Bi203未参与形成玻璃网络骨架,为网络外体氧化物具有提供非桥氧及断网作用。Bi203掺量的增大可明显提高玻璃密度及折射率,Bi203=,d一=,nDtnax=,为提高玻璃折射率的高效组分。在可见光380~760nm的透过率整体比未掺杂玻璃要弱,透过率大致呈下降趋势。玻璃的耐水性先减小后增大,Bi203的掺入降低了玻璃的耐酸、耐碱性能。≤Sn02含量≤,Sn02的加入使网络连接程度加强,Sn4+处于网络骨架的空隙中;≤Sn02含量≤,Sn02增大使硅氧网络骨架连接减弱,玻璃中非桥氧变多。随着Sn02增加,密度及折射率均逐渐增大,但比相同摩尔的Bi203对nD的提高程度小。,d一=,n№=。在380—2000nm波段,%%。耐水性、耐酸性及耐碱性能均是先增大后减小的变化趋势,。玻璃在水、酸、碱溶液中的质量损失比较:碱>酸>水。。当Nb205含量≤,Nb205的加入减少玻璃中的非桥氧数目,使玻武汉理工大学硕士学位论文璃的网络连接程度加强,具有聚集网络结构的作用。Nb205含量增加,玻璃d及rid均逐渐增大,,,。近紫外区域透过率很低,在380-.-2000nm波段,透过率在88---%之间。耐碱性能是逐渐提高的,Nb205是提高化学稳定性的高效组分。’为该组玻璃的较佳组分。Ce02掺量在一定掺量范围内可以使网络结构的连接程度变大,结构变紧密,但超过一定范围会起到反作用,其半径比较小可以填充在网络结构的空隙中,起网络修饰体作用。玻璃d及nD均是随Ce02掺量增大而增大,,。在380~2000nm波段,透过率在82%左右。;耐酸性先减后增,耐碱性逐渐增大,,Ce02具有一定的提高化稳性的能力。当La203含量≤,、Ti—,使网络结构变松弛,为网络修饰体氧化物。La203增大,玻璃的d及rid也均增大,,,达含铅24%的晶质玻璃折射率要求。在380~2000nm波段,透过率在88—91%范围,La203在含量稍高时对透过率有益。玻璃的耐水性能先增大后减小,;玻璃的耐酸与耐碱性能均是逐渐提高的,说明La203对提高化稳性有一定促进作用。。关键词:晶质玻璃,,结构,折射率,掺杂武汉理工大学硕士学位论文AbstractCrystallineglassisalsocalledcrystalglass,whichhasahigherrefractiveindexandtransmittance,brightandcleanexterior,’Smore,