铌硼酸盐玻璃熔体的高温红外光谱

本文首次采用高温红外光谱及DSC—7差热分析技术研究了Nb₂O₅—B₂O₃—K₂O系统玻璃熔体结构,并建立了该系统玻璃和高温熔体结构模型。     

铌硼酸盐玻璃的高温红外光谱

首次采用高温红外光谱及DSC-7差热分析技术研究了Nb2O5-B2O2-K2O系统玻璃熔融态结构。在硼玻璃中存在不稳定的B-O-B缺电子离域大σ键。当引入Nb2O5后，集团[NbO4]和[NbO5]取代[BO3]和[EBO4]进入结构网络。Nb的电场使B-O-B键断开，形成新的稳定的Nb-O-B键。在铌硼酸盐玻璃中，[NbO4]和[NbO5]是共存的。本工作建立了该系统玻璃和高温熔融态结构模型。     

铌硼酸盐玻璃熔融态的高温振动光谱

本文首次采用高温Raman光谱和高温红外光谱研究了铌硼酸盐玻璃熔融态的结构。在硼玻璃中,化学键B^Ⅲ—O—B^Ⅳ*是极不稳定的。当热场作用时,处于环结构中的B^Ⅲ—O—B^Ⅳ键将转化为一个较稳定的大混合π键,而连接各集团之间的B^Ⅲ—O—B^Ⅳ的化学键断开。当引入Nb₂O₅时,则集团[NbO₆]和[NbO₄]取代[BO₈]进入网络,在高温状态下[NbO₄]结构的电子云变形,使位于870cm^-1的Raman张量元为零,但骨架没有塌落,同时[NbO₆]失去了O_h群的对称性,出现了新的散射峰,（化学键没有断裂）。本工作建立了铌硼酸盐玻璃熔融态的结构模型。     

铌硼酸盐玻璃熔体结构和性质的研究

本工作采用高温红外光谱,高温Raman光谱,高温偏光显微镜,以及原子径向分布函数,(RDF),DSC-7差热分析仪,粘度计等技术,研究了Nb₂O₅-B₂O₃-K₂O系统玻璃的高温熔体结构与性质。根据硼酸盐与铌硼酸盐玻璃高温熔体与常温玻璃结构的对比实验得出了在硼玻璃中,B^Ⅲ-O-B^Ⅳ为缺电子离域大σ键结合,并且,极不稳定。当向硼玻璃中引入Nb₂O₅,随着Nb₂O₅含量增加,将形成稳定的B^Ⅳ-O-Nb化学键,由于熔体中的环状结构逐渐增多,从而改善了玻璃的稳定性和各种机械性质。文章还论述了两类玻璃的析晶速度与其熔体结构和温度的相关性。