Li2O(Ag2O)-Bi2O3-WO3-B2O3系统玻璃的制备及性能研究

Li2O(Ag2O)-Bi2O3-WO3-B2O3系统玻璃的制备及性能研究

论文摘要

本文采用传统的熔融冷却法制备了Li2O-WO3-B2O3、Li2O-Bi2O3-WO3-B2O3和Ag2O-Bi2O3-WO3-B2O3三个系统玻璃,选取其中六个体系作为研究体系,系统地研究了组成对玻璃结构其性能的影响,即:体系Ⅰ:0.2Li2O-xWO3-(0.8-x)B2O3;体系Ⅱ:(0.3-x)Li2O-xWO3-0.7B2O3;体系Ⅲ: xLi2O-0.06WO3-(0.94-x)B2O3;体系Ⅳ:0.15Li2O-xWO3-(0.85-x) Bi6B4O15;体系Ⅴ:xLi2O-0.01WO3-(0.99-x)Bi6B4O15;体系Ⅵ:xAg2O-0.01WO3-(0.99-x)Bi6B4O15。确定了Li2O-WO3-B2O3系统的玻璃形成范围。利用差热分析(DTA)确定了玻璃的特征温度;通过傅立叶红外光谱分析(FT-IR)研究了玻璃的结构;使用显微硬度仪测试玻璃的显微硬度;根据阿基米德原理测试玻璃的密度;使用电阻测量仪测试玻璃的体积电阻,计算出玻璃的体积电导率。结果表明:在Li2O-WO3-B2O3系统中,体系Ⅰ和体系Ⅱ玻璃的密度和硬度随WO3含量的增加而增大;体系Ⅲ玻璃的密度和硬度则随Li2O含量的增加而增大。随着温度的升高,玻璃的电导率增大,而且在一定温度范围内,lgσ和1000/T近似成线性关系变化。在Li2O-Bi2O3-WO3-B2O3系统中,固定Bi:B=3:2,当Li2O含量保持不变时,随着WO3含量的增加,体系Ⅳ玻璃的密度增大,TK-100、硬度减小;当WO3含量保持不变时,随着Li2O含量的增加,体系Ⅴ玻璃的密度和硬度先增大后减小,在Li2O含量为13mol%时达到最大值,出现了硼反常现象,密度最大值为6.6g/cm3,硬度最大值为401.6HV。玻璃的电导率随温度的升高而增大,在一定温度范围内,lgσ和1000/T近似成线性关系变化。在Ag2O-Bi2O3-WO3-B2O3系统中:固定Bi2O3:B2O3=3:2,随Ag2O含量的增加,体系Ⅵ玻璃的TK-100、密度和硬度均减小。玻璃的电导率随温度的升高而增大,在一定温度范围内,lgσ和1000/T近似成线性关系变化。在本文所研究的玻璃中,体系Ⅰ玻璃的活化能最小,为54.24kJ·mol-1,电导率最大。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  • 第二章 文献综述
  • 2.1 氧化物玻璃的研究及发展
  • 2.1.1 氧化物玻璃
  • 2.1.2 重金属氧化物玻璃
  • 2.2 硼酸盐玻璃的研究及发展
  • 2.2.1 硼反常机理
  • 2.2.2 碱金属硼酸盐玻璃
  • 2O-B2O3系统玻璃'>2.2.3 Li2O-B2O3系统玻璃
  • 2.3 玻璃中的离子导电性能
  • 2.3.1 玻璃中离子迁移机理
  • 2.3.2 Li+在玻璃中的导电性
  • 2.4 V2O5在玻璃中的应用
  • 2.5 WO3在材料中的应用
  • 2.6 低熔点玻璃
  • 2.6.1 硼酸盐低熔点玻璃
  • 2.6.2 组成无公害低熔点玻璃
  • 2.7 本论文的研究特色之处
  • 第三章 实验部分
  • 3.1 实验方案的确定
  • 3.2 实验仪器
  • 3.3 实验药品
  • 3.4 玻璃样品的制备
  • 2O-WO3-B2O3系统玻璃的制备'>3.4.1 Li2O-WO3-B2O3系统玻璃的制备
  • 2O-Bi2O3-WO3-B2O3系统玻璃的制备'>3.4.2 Li2O-Bi2O3-WO3-B2O3系统玻璃的制备
  • 2O-Bi2O3-WO3-B2O3系统玻璃的制备'>3.4.3 Ag2O-Bi2O3-WO3-B2O3系统玻璃的制备
  • 3.5 玻璃样品的测试
  • 3.5.1 差热分析(DTA)
  • 3.5.2 FT-IR 分析
  • 3.5.3 密度测试
  • 3.5.4 显微硬度测试
  • 3.5.5 电导率的测试
  • 第四章 结果与讨论
  • 2O-WO3-B2O3系统玻璃'>4.1 Li2O-WO3-B2O3系统玻璃
  • 4.1.1 玻璃的形成能力
  • 4.1.2 玻璃的特征温度
  • 4.1.3 玻璃的结构
  • 4.1.4 玻璃的性能
  • 2O-Bi2O3-WO3-B2O3系统玻璃'>4.2 Li2O-Bi2O3-WO3-B2O3系统玻璃
  • 4.2.1 玻璃的电导率
  • 4.2.2 玻璃的密度
  • 4.2.3 玻璃的显微硬度
  • 2O-Bi2O3-WO3-B2O3系统玻璃'>4.3 Ag2O-Bi2O3-WO3-B2O3系统玻璃
  • 4.3.1 玻璃的电导率
  • 4.3.2 玻璃的密度
  • 4.3.3 玻璃的显微硬度
  • 4.4 各体系玻璃电导率的比较
  • 第五章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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