SrO-TiO₂-P₂O₅系统玻璃的结构及其析晶性能

摘要

采用高温熔融-冷却法制备了组成为（50-x）SrO-xTiO₂-P₂O₅（x=10、13、16、19和22）的玻璃。通过傅里叶变换红外光谱仪分析了玻璃网络的结构，通过DTA结合热膨胀测试了该组玻璃的玻璃化转变温度与析晶峰温度。使用修正JMA公式进行析晶动力学分析，拟合计算了析晶活化能与析晶指数，发现当TiO₂摩尔分数由10%增加至19%时，玻璃的析晶活化能从246.19 kJ/mol提升到426.97 kJ/mol,析晶指数从0.117 1增加至0.207 0,TiO₂对玻璃析晶起抑制作用；TiO₂摩尔分数从19%增加至22%时，析晶活化能迅速降低至297.18 kJ/mol,析晶指数下降至0.166 2,TiO₂对玻璃析晶起促进作用。XRD分析结果表明，热处理后的玻璃析出的晶体为Sr₃P₄O₁₃、Sr（PO₃）₂和TiP₂O₇,全部样品均会析出Sr₃P₄O₁₃晶体。当x为10时，还会析出Sr（PO₃）₂晶体；当x为19、22时，玻璃内同时析出Sr₃P₄O₁₃、Sr（PO₃）₂和TiP₂O₇三种晶体；当x为16、19时，Sr₃P₄O₁₃晶相的峰强整体较低，结合析晶动力学分析原因可能是当x为16、19时样品的析晶阻力较大，阻碍了晶体析出。

关键词

SrO / TiO₂ / 磷酸盐玻璃 / 析晶动力学