铌硼镧锌系统氧化物玻璃的研究

本文采用了X-射线分析、差热分析、偏光和扫描电子显微镜等方法,研究了Nb_2O_5-B_2O_3-La_2O_3-ZnO系统的玻璃生成、析晶和光学常数变化规律。实验结果表明:由于Nb原子以[NbO_4]或[NbO_6]进入了玻璃网络结构,显著地扩展了硼镧锌系统玻璃生成范围。其扩展边界,La_2O_3为30mol％,B_2O_3为15mol％;玻璃析出的主要晶相的化学组成为LaBO_3和La_3NbO_7。在扩展区内玻璃析晶多以硼斓化合物析出。在原三元系统的玻璃生成区内,玻璃结晶相产生是由于分相所致。而当Nb_2O_5:B_2O_3>1:5时,硼酸镧晶相开始向铌酸镧转溶;在本系统中,Nb_2O_5含量为1～13.5mol％时,玻璃光学常数将波动于751/530和877/320之间。其阶值变化规律在扩展区内与原三元系统是不同的。研制光性为751/530镧冕玻璃时,La_2O_3:B_2O_3≥1:3为宜。以一定比例组合使用Nb_2O_5和ZnO是控制玻璃结晶产生的有效方法。     

铌硼镧锌系统玻璃的研究

根据X射线、差热分析与扫描电镜等测定数据,获得了以下实验结果:1)Nb₂O₅的引入显著扩展了硼镧锌系统玻璃生成范围。其方向主要出现在B₂O₃含量降低或La₂O₃含量增加的区域Nb₂O₅形成了玻璃网络。     

X2O3(X=B、Al、Ga)-K2O(ZnO)-Nb2O5系统玻璃生成及性质

用通常的玻璃熔融浇注或高温水淬火方法,研究了(B、Al、Ga)₂O₃-K₂O(ZnO)一Nb₂O₅系统玻璃生成能力。测定了有关玻璃的折射率、色散、密度及红外透过率等性质。实验结果表明:钾铌酸盐K(NbO₃)比锌铌酸盐Zn₂(Nb₂O₇)易形成玻璃;X₂O₃-K₂O-Nb₂O₅各系统均能形成玻璃。值得注意的是,X₂O₃含量低于30%mol(甚至可低达10%mol)时,仍然能生成玻璃。这时,Nb₂O₅含量按B³⁺、Al³⁺、Ga³⁺顺序而趋向增加(25-45%mol)。其中Al₂O₂和Ga₂O₃钾铌酸盐玻璃红外透过截止波长大于6μm;Nb₂O₅-B₂O₃-K₂O系统玻璃具有高色散、低折射率等性质,它们的密度与光性相近的其它玻璃相比又比较小。最后,根据玻璃结构参数、键参数、电负性与平均离子半径比的关系等计算结果,推断了Nb⁵⁺的配位数为四和六。Nb₂O₅在Nb₂O₅-X₂O₃-K₂O系统中赋存状态为偏铌酸盐。