透明微晶玻璃的研究现状与展望

透明微晶玻璃是一种具有优良热、力、光及化学性能的新型功能材料,在国防尖端技术、微电子技术和化学化工等领域有着广阔的应用前景.介绍了透明微晶玻璃的光学原理、制备条件、主要组成体系及其制备工艺、应用领域,并展望了透明微晶玻璃的发展前景.     

二元Li_2O-GeO_2体系玻璃的结构和锗反常现象

利用密度、红外和拉曼光谱等方法研究了二元Li2O-GeO2体系玻璃的结构和锗反常现象。结果表明:1)当Li2O摩尔含量低于20%时,网络结构中存在非桥氧,其含量随Li2O含量的增加而增加,但含量仍然很少。2)当Li2O摩尔含量增加到约20%时,Li2O-GeO2体系玻璃结构能容纳的[GeO6]八面体数量和三元环数量达到最大值;3)当Li2O摩尔含量高于20%时,随着Li2O含量的增加,由[GeO4]四面体和[GeO6]八面体参与构成的三维网络结构不断解聚,复杂大阴离子团变成小阴离子团,网络结构中产生大量间断点,[GeO6]转变成[GeO4],使得析晶活化能大大降低,从而导致熔体在冷却过程中的析晶;4)Li2O-GeO2系玻璃的锗反常归因于[GeO4]与[GeO6]之间的转变、Ge—O-非桥氧的产生、六元环向三元环的转变三者之间的交互作用。当Li2O摩尔含量≤20%时,[GeO4]向[GeO6]的转变占主导地位,伴随着六元环向三元环的转变。而当Li2O摩尔含量高于20%时,Ge—O—Ge的断裂(或非桥氧的形成)和[GeO6]向[GeO4]的转变占主导地位。     

碱金属离子对二元锗酸盐玻璃结构的影响

基于拉曼光谱、红外光谱、密度测试分析了不同的碱金属氧化物对二元碱金属锗酸盐玻璃红外拉曼光谱的影响。结果表明:1)Li+,Na+,K+对xR2O-(1-x)GeO2(R=Li、Na、K)玻璃的红外光谱的影响规律相同:高频区吸收峰700~900 cm-1随R+含量的增加逐渐向低频移动,低频区吸收峰500~700 cm-1逐渐向高频移动,但是当R+含量足够大时转而向低频移动;Rb+,Cs+对xR2O-(1-x)GeO2(R=Rb、Cs)玻璃红外光谱的影响相同:高频区吸收峰700~900 cm-1随R+含量的增加向低频移动,低频区吸收峰500~700 cm-1以锗反常点附近为中心先升高后降低。2)从xR2O-(1-x)GeO2(R=Li、Na、K)玻璃拉曼光谱可以看出,当R2O的量分别达到其对应的锗反常点时,网络结构中仍然存在[GeO4]六元环。而在xR2O-(1-x)GeO2(R=Rb、Cs)玻璃拉曼光谱中,在锗反常点时,435 cm-1散射峰完全消失,表明网络结构中已不存在[GeO4]六元环。继续增加R2O的量,Ge—O—Ge键的弯曲振动开始显示拉曼活性。3)xR2O-(1-x)GeO2(R=Li、Na、K)体系...