TiO_(2)掺杂对CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)系玻璃结构和性能的影响

采用传统熔体冷却法制备TiO2掺杂量(物质的量分数)为0~5.0%的CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(CAS)系玻璃,研究了TiO_(2)掺杂量对该玻璃微观结构、热稳定性、弯曲强度的影响规律。结果表明:TiO_(2)在CAS系玻璃网络中主要以[TiO_(5)]单元的形式存在,随着TiO_(2)掺杂量的增加,玻璃中的[TiO_(5)]单元和Ti-O-Si键数量先增加后降低,玻璃网络中的桥氧数量先增多后减少,玻璃的光学带隙先增大后减小,且均在TiO2掺杂量为4.0%时达到最大值;随着TiO_(2)掺杂量的增加,CAS系玻璃的热稳定性和弯曲强度均先提高后降低,当TiO_(2)掺杂量为4%时综合性能最好,此时玻璃化转变温度、弯曲强度和光学带隙分别为798.24℃,95.58 MPa,3.75 eV。

添加Bi2O3对SiO2-Al2O3-MgO系玻璃结构与性能的影响

采用传统熔体冷却法制备添加不同质量分数(0~3.0%)Bi2O3的SiO2-Al2O3-MgO系玻璃,研究Bi2O3添加量对玻璃热稳定性、结构稳定性以及物理与力学性能的影响。结果表明:添加Bi2O3可有效降低玻璃的软化点;随着Bi2O3添加量的增加,玻璃析晶温度与玻璃化转变温度之差先增大后减小,光学带隙先减小后增大,说明玻璃的热稳定性和结构稳定性先提高后降低,同时玻璃的密度、弯曲强度、压缩强度和压缩模量也呈先增大后降低的趋势;当Bi2O3的质量分数为1.5%时,玻璃的结构稳定性、热稳定性、物理与力学性能最优异,此时玻璃析晶温度与玻璃化转变温度之差为244K,光学带隙为3.50eV,密度为2.67g·cm-3,弯曲强度为82.72 MPa,压缩强度为236.24MPa,压缩模量为110.06GPa。