钒磷玻璃结构弛豫的DMA测量研究

摘要：

玻璃材料发生屈服和玻璃-液体转变(GLT)之前发生的缓慢结构演化和微观局域暗流的机理至今尚未完全清晰.本文采用动态热机械分析仪系统测量了钒磷二元体系玻璃(V2O5-P2O5)趋向于玻璃化转变点Tg的动态机械弛豫谱和应力松弛谱,在Tβ～ 483 K和Tp～ 543 K附近发现了类金属玻璃的α和β结构弛豫和应力松弛行为,结果表明,其与纳米局域钒磷暗流结构的缓慢流动有关.实验首次发现了V2O5-P2O5玻璃的β弛豫的峰高与驰豫速率符合一定的线性对数关系,即ln(⊿)∝-ln(v);基于Wang等人提出的唯像理论模型和稳态流体动力学理论给出了合理的物理图像解释;实验和理论良好符合,进一步证明了V2O5-P2O5玻璃体系中存在纳米局域钒磷暗流结构及其演化行为的结论.并采用KWW方程的非指数因子βKWW把Tg附近结构演化划分为3个阶段:(1)βKWW＜0.1,纳米局域磷钒分子流体单元区;(2) 0.1＜ βKWW＜0.5,纳米局域磷钒微晶暗流区;(3)βKWW＞0.5,宏观流动区.

关键词：钒磷玻璃、微观暗流、结构弛豫、非指数因子、动态热机械分析仪(DMA)

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资助基金：国家自然科学基金11504073,91634202;海南省自然基金20151014,20154175;海南省重点研发计划ZDYF2016207;海南省教育厅高等学校科研重点项目Hnkyzx2014-06;海口市重点科技计划201631;海南大学科研启动基金编号:KYQDZR1720;天津大学-海南大学协同创新基金联合合作项目HDTDU201701

在线出版日期：2018-04-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：90-96