乳白玻璃因其色泽柔和,高雅大气,广泛应用于建筑、装饰、器皿、照明和齿科材料等日常生活材料中。然而由于常规乳白玻璃中氟化物的挥发,对环境和人体有很大的危害,而且在生产中氟化物对窑炉的侵蚀也非常严重,因此无氟乳浊玻璃的研究一直受到关注。磷酸盐乳浊玻璃以磷酸盐作为乳浊剂,避免氟化物的挥发,节约了成本,减少了污染,是乳白玻璃重要发展方向之一。本文采用熔融法制备Na2O-CaO-SiO2-P2O5(简称NCSP)系乳白玻璃,单独改变配方组分中的ZnO、CaO、B2O3,以及用K2O等质量替代Na2O,利用组份的特性及优选各氧化物之间的比例,通过体积密度、抗弯强度测试乳白玻璃的物理及力学性能,利用耐酸耐碱性测试材料的化学稳定性,利用傅里叶红外光谱(FT-IR)分析材料的分子结构变化,利用热膨胀仪分析乳白玻璃受热情况的线膨胀性,利用X射线衍射(XRD)分析乳白玻璃析晶性能,利用扫描电镜(SEM)观察材料显微结构,探讨不同氧化物对此体系乳白玻璃结构及性能的影响,以期望得到高白度、低膨胀系数、分相良好的乳白玻璃。后期分别采用酸、碱侵蚀制得的乳白玻璃,通过样品的质量损失,样品在侵蚀液中的离子析出,扫描电镜(SEM)观察侵蚀后玻璃表面的变化,探讨不同时间、不同浓度、不同温度酸和碱对此体系乳白玻璃化学稳定性的影响。研究结果表明:一定量ZnO的加入使玻璃乳浊程度增加,从而使得白度提高,而且少量的ZnO促进了Na3Ca6(PO4)5晶体的生成,进一步加入Zn O会与磷酸盐结合生成Zn2P2O7晶体;进而也影响了玻璃的热力学性能,使得玻璃的抗折强度和密度在一定程度上得到提高;在ZnO量为5%时,热膨胀系数最低为8.018×10-6/℃;而且ZnO的加入,降低了样品的析晶温度。在ZnO量的研究基础上,改变CaO的添加量,CaO对此体系乳白玻璃中富磷相尺寸有较大的影响,随着CaO质量分数的增加,玻璃由乳浊状态变为半乳浊状态,说明CaO不利于富磷相的富集,从而导致样品的白度逐渐减小,CaO添加量为14%时,白度值最小为78.01%,这与Ca2+的场强以及离子极化率有关系;CaO量的增加促进了Na3Ca6(PO4)5晶峰、Zn2P2O7晶峰强度的增大,由于晶相数量的增加,使得样品的抗弯强度和密度均呈现递增趋势。在CaO量的研究基础上,改变B2O3的添加量,对玻璃内部的结构有影响,玻璃内部的O-Si-O键数量减少,[BO3]三角体数量增多;富磷相的尺寸逐渐增大,分相边缘变得更加圆润;而且一定量B2O3促进了Na3Ca6(PO4)5晶体的生成;因为[BO3]三角体使得内部结构变疏松,因此样品的密度逐渐降低,耐酸碱性逐渐变差;B2O3量为10%时,热膨胀系数最低为7.9221×10-6/℃。在B2O3研究基础上,用K2O替代Na2O,使得富磷相尺寸变小,分相边缘变圆润,白度逐渐增加;当K2O添加量为6%时,白度值最高为86.35%,这是因为K+极化率较大,有利于降低分相表面张力;由于Na+量的减少,Na3Ca6(PO4)5晶峰强度逐渐变小;随着K2O替代Na2O,又因为K+离子半径大于Na+离子半径,进而引起玻璃结构间的空隙变大,降低了样品的抗弯强度和密度,样品的耐酸碱性变差。对性能较佳的玻璃进行化学稳定性研究,在盐酸溶液和NaOH溶液中,随着侵蚀时间的增加,玻璃失重速率先增加后降低,30天时,在NaOH溶液中玻璃样品的失重量大约是盐酸溶液中样品失重量的45倍,样品耐酸性强于耐碱性;温度的升高有助于增加侵蚀液与玻璃样品的反应速度;样品在盐酸中的侵蚀机理以酸中的H+离子和样品中的Na+离子进行离子交换为主;而在NaOH溶液中,样品中Si、P元素析出较多,NaOH溶液对玻璃内部骨架结构破坏严重,有大量的粉末掉落。