国内刊号：11-1801/TB
国际刊号：1000-3851
发布日期:
作者：高任, 王焕平, 朱钦恭, 肖珍, HELLMUT Eckert, ZHANG Xianghua, 徐时清,
关键词：TiO<sub>2</sub>, TiO<sub>2</sub>/SiO<sub>2</sub>-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-MgO系玻璃, 力学性能, 光学带隙, 结构稳定性,
采用传统熔体冷却法制备TiO<sub>2</sub>掺杂量为0~1.8 wt%的TiO<sub>2</sub>/SiO<sub>2</sub>-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-MgO系玻璃，探讨了不同TiO<sub>2</sub>质量分数对玻璃体积密度、弯曲强度、压缩强度、压缩模量和结构稳定性的影响规律。结果发现:当TiO<sub>2</sub>含量小于1.5 wt%时，TiO<sub>2</sub>/SiO<sub>2</sub>-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-MgO系玻璃的光学带隙随着TiO<sub>2</sub>含量的增加而减小、玻璃结构更加稳定，其体积密度、弯曲强度、压缩强度以及压缩模量均随着TiO<sub>2</sub>含量的增加而上升；当TiO<sub>2</sub>含量超过1.5 wt%后，该玻璃体系的结构稳定性和力学性能均随着TiO<sub>2</sub>含量增加而下降；当TiO<sub>2</sub>的质量分数为1.5 wt%时，玻璃的光学带隙达到最小值为3.75 eV，各项力学性能达到最优，其弯曲强度为110.36 MPa、压缩强度为240.18 MPa、压缩模量为115.03 GPa。适量TiO<sub>2</sub>的掺杂，减少了玻璃网络结构中非桥氧的数量，使孤立的岛状网络单元重新聚合，从而显著提高了玻璃的结构稳定性和力学性能；但过量的TiO<sub>2</sub>迫使TiO<sub>2</sub>/SiO<sub>2</sub>-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-MgO系玻璃结构中的桥氧键断裂生成非桥氧，由此显著降低了其结构稳定性和力学性能。
来源：2017年第3期
《复合材料学报》期刊编辑部