【摘 要】
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磷酸盐玻璃及微晶玻璃相对于传统的硅酸盐玻璃具有众多独特的性能,近些年来成为新能源、医药、激光放大器、光学（电子）元器件、核废物固化等众多领域内主要研究对象之一。本论文采用熔融–快冷的方法制备Na2O–BaO–TiO2–P2O5系磷酸盐玻璃。通过差示扫描量热法（DSC）确定了样品的玻璃化转变温度（Tg）,析晶峰起始温度（Tc）及析晶峰温度（Tp）,利用这些参数确定了玻璃的最佳成核温度及最佳成核时间,
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磷酸盐玻璃及微晶玻璃相对于传统的硅酸盐玻璃具有众多独特的性能,近些年来成为新能源、医药、激光放大器、光学（电子）元器件、核废物固化等众多领域内主要研究对象之一。本论文采用熔融–快冷的方法制备Na2O–BaO–TiO2–P2O5系磷酸盐玻璃。通过差示扫描量热法（DSC）确定了样品的玻璃化转变温度（Tg）,析晶峰起始温度（Tc）及析晶峰温度（Tp）,利用这些参数确定了玻璃的最佳成核温度及最佳成核时间,并以此为基础对玻璃进行了合理的晶化热处理。采用XRD、Raman、SEM对玻璃及微晶玻璃的结构进行了分析,通过显微硬度、断裂韧性、密度和介电等参数研究了玻璃及微晶玻璃的力学及介电性能。玻璃研究表明随着磷含量的增加玻璃结构逐渐趋于紧密,显微硬度及断裂韧性增大,介电常数减小。金属阳离子有助于玻璃介电性能的提升,但会降低玻璃的力学性能。微晶玻璃研究表明随着晶化温度的升高,第二相的出现样品的显微硬度、密度、介电常数和介电损耗将会下降,断裂韧性呈相反变化。本文在Na2O–BaO–TiO2–P2O5系磷酸盐玻璃的基础上,制备了添加氧化硼的玻璃及微晶玻璃,讨论了不同氧化硼含量对玻璃及微晶玻璃力学性能及介电性能的影响。随着B2O3含量的增加,玻璃中形成了全新的网络结构并导致了玻璃热稳定性及力学性能的提升,2 mol%B2O3含量对玻璃的介电常数提升作用最明显,介电损耗随着B2O3的增加而提高。氧化硼的添加阻碍原有的晶相形成,并生成了具有更高形成温度的新晶相。样品力学及介电性能的变化基于两种不同晶相在不同晶化处理温度下含量的变化。综合玻璃及微晶玻璃性能的变化,2 mol%B2O3含量的磷酸盐玻璃及经680℃晶化处理后的微晶玻璃具有相对优良的综合性能。
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