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硅磷酸盐玻璃具有发光中心离子掺杂率高、易制备成型和一定的生物活性，成为近年来在激光基质和生物材料等功能材料领域的研究热点。虽然已有较多关于硅磷酸盐玻璃结构和性能的定性研究，但该玻璃体系含有复杂的混合网络结构，不能有效地对性能进行预测，要获得性能优异的组成，往往需要大量实验为基础。而玻璃内部结构的定量表征和性能预测对拓展硅磷酸盐玻璃的应用至关重要。另一方面拓扑束缚理论在玻璃结构的模拟和性能计算方面显示出了独特的优势，并已被用于计算一系列玻璃系统的性能。本文采用拓扑束缚理论，在对钠硅磷玻璃结构的定量模型基础上，计算了玻璃转变温度和硬度值，并通过热处理手段对内部结构进行调节，研究了热处理后钠硅磷玻璃的折射率和吸收光谱性能。取得的主要研究成果有: (1)通过固体核磁共振对钠硅磷玻璃的网络形成单元进行定量分析，获得基于组成改变的结构变化趋势，并分析得到六配位硅原子的形成机理，SiO6八面体结构的含量与钠硅磷玻璃中SiO2的引入量以及P2O5与Na2O含量之差有关。进一步建立结构模型用于定量计算钠硅磷玻璃中每种网络形成单元随组成变化的含量以及玻璃中的平均原子束缚数。 (2)通过拓扑束缚理论用于计算玻璃的玻璃转变温度和硬度，与实验测试值基本一致。结合结构以及玻璃转变温度和硬度值的变化趋势，分析了钠硅磷玻璃的性能主要受六配位硅原子含量的影响，并从六配位硅原子连接束缚数数量的角度进行深入讨论。利用拓扑束缚理论，可拓展到整个三元玻璃体系的性能进行模拟，从而设计具有高硬度和低玻璃转变温度的组成，对含有六配位硅原子的钠硅磷玻璃组成研究具有指导作用。 (3)通过热处理手段有效改变钠硅磷玻璃的结构，利用高温拉曼光谱观察到了SiO4四面体结构向SiO6八面体结构的趋势，网络结构经热处理过程趋于致密。并对热场下Na离子的迁移情况和玻璃结构变化进行分析，利用SiO6含量的促进效应能有效提高钠硅磷玻璃的密度、硬度和折射率。并使用折射率经验公式对SiO6八面体结构的折射率贡献值进行计算。热处理后的钠硅磷玻璃在可见光和近红外范围具有较高的透过率，而紫外波段具有对入射光的吸收作用，紫外吸收截止边随SiO2含量的增加先红移再蓝移，并获得了紫外吸收截止边的波长范围。