CuO-Bi₂O₃-B₂O₃三元系统玻璃形成能力研究

摘要

采用熔体冷却法，制得了Bi₂O₃-B₂O₃二元、CuO-B₂O₃二元、CuO-Bi₂O₃-B₂O₃三元系统的一系列样品。针对肉眼可见存在未熔融、未完全熔融、玻璃光泽差、有絮状物、分层等现象的样品，采用XRD对其进行物相鉴定，并以此为据判断各配方的玻璃形成能力，从而确定了CuO-Bi₂O₃-B₂O₃三元系统的玻璃形成范围。研究结果表明：CuO-Bi₂O₃-B₂O₃三元系统中，B₂O₃含量低于15 mol%的配方均不能制得玻璃。熔体冷却过程中析出Bi₂O₃、CuBi₂O₄等晶相。当配方中的B₂O₃含量超过70 mol%时，制得的玻璃样品易分相和开裂；当配方中的B₂O₃含量为50 mol%～70 mol%时，Bi₂O₃含量超过15 mol%才能制得玻璃；而当配方中的B₂O₃含量为45 mol%～50 mol%时，Bi₂O₃含量只要不低于5 mol%就能制得玻璃。当B₂O₃含量从45 mol%降低至15 mol%时，提高Bi₂O₃/CuO比才能制得玻璃，否则熔体在冷却过程中易析出Cu₂O晶体。CuO-Bi₂O₃-B₂O₃三元系统具有较宽的玻璃形成范围及较高的CuO的掺入量，且玻璃中CuO的掺入量随Bi₂O₃含量的增加而降低。玻璃中CuO和Bi₂O₃的最高掺入量分别为50 mol%和75 mol%。

关键词

铋硼酸玻璃 / 物相鉴定 / 玻璃形成范围