Y2O3掺杂对SiO2-Al2O3-MgO系玻璃结构与机械性能的影响

摘要：

采用传统熔体冷却法制备Y2O3掺杂质量分数为0～1.8%的SiO2–Al2O3–MgO系玻璃，探讨了Y2O3含量对玻璃弯曲强度、压缩强度、压缩模量和结构稳定性的影响规律。结果表明：当 Y2O3掺杂量小于1.2%时，玻璃的光学带隙随着 Y2O3含量的增加而减小、玻璃结构更加稳定，其弯曲强度、压缩强度以及压缩模量均随着Y2O3含量的增加而上升；当Y2O3含量超过1.2%后，该玻璃体系的结构稳定性和机械性能均随着Y2O3含量的增加而出现下降；当Y2O3的含量为1.2%时，玻璃的光学带隙最小，为3.11 eV，机械性能达到最优，其弯曲强、压缩度强度和压缩模量分别107.48 MPa、221.24 MPa和117.87 GPa。适量 Y2O3的掺杂，减少了玻璃网络结构中非桥氧数量，使孤立的岛状网络单元重新聚合，增强了 Si—O—Si 反对称伸缩振动，增加了玻璃结构的稳定性，从而显著提高了玻璃的机械性能；但过量的 Y2O3迫使玻璃结构中的桥氧键断裂，生成非桥氧，显著降低了玻璃的结构稳定性和机械性能。

关键词：氧化钇、镁铝硅酸盐玻璃、机械性能、结构稳定性

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分类号：TQ171

资助基金：国家国际科技合作专项2013DFE63070;浙江省自然科学基金重点项目LZ14B010001。

在线出版日期：2016-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1465-1470