TiO2掺杂对SiO2-Al2O3-MgO系玻璃结构和力学性能的影响

• 作者: HELLMUT Eckert ZHANG Xianghua 徐时清 朱钦恭 王焕平 肖珍 高任
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: TiO2 TiO2/SiO2-Al2O3-MgO系玻璃 力学性能 光学带隙 结构稳定性
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 金属和陶瓷基复合材料
• 页码范围: 638-645
• 页数: 8页
• 分类号: TQ171
• 字数: 5551字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160523.022

摘要

采用传统熔体冷却法制备TiO2掺杂量为0~1.8 wt%的TiO2/SiO2-Al2O3-MgO系玻璃,探讨了不同TiO2质量分数对玻璃体积密度、弯曲强度、压缩强度、压缩模量和结构稳定性的影响规律.结果发现:当TiO2含量小于1.5 wt%时,TiO2/SiO2-Al2O3-MgO系玻璃的光学带隙随着TiO2含量的增加而减小、玻璃结构更加稳定,其体积密度、弯曲强度、压缩强度以及压缩模量均随着TiO2含量的增加而上升;当TiO2含量超过1.5 wt%后,该玻璃体系的结构稳定性和力学性能均随着TiO2含量增加而下降;当TiO2的质量分数为1.5 wt%时,玻璃的光学带隙达到最小值为3.75 eV,各项力学性能达到最优,其弯曲强度为110.36 MPa、压缩强度为240.18 MPa、压缩模量为115.03 GPa.适量TiO2的掺杂,减少了玻璃网络结构中非桥氧的数量,使孤立的岛状网络单元重新聚合,从而显著提高了玻璃的结构稳定性和力学性能;但过量的TiO2迫使TiO2/SiO2-Al2O3-MgO系玻璃结构中的桥氧键断裂生成非桥氧,由此显著降低了其结构稳定性和力学性能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐时清	中国计量大学材料科学与工程学院	83	475	10.0	18.0
2	王焕平	中国计量大学材料科学与工程学院	37	170	7.0	11.0
3	高任	中国计量大学材料科学与工程学院	5	15	3.0	3.0
4	朱钦恭	中国计量大学材料科学与工程学院	3	8	2.0	2.0
5	肖珍	中国计量大学材料科学与工程学院	3	5	1.0	2.0