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硅酸盐通报2025年第07期:B_2O_3和Al_2O_3对硼硅酸盐玻璃网络结构、热学性能和热安全性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:单传丽;柯震坤;郝梦尧;石丽芬;王萍萍;倪嘉;

单位:先进玻璃材料全国重点实验室;硅基材料安徽省实验室;武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室;

摘要:硼硅酸盐玻璃中B_2O_3和Al_2O_3含量的调节对玻璃热学性能和热安全性能具有显著影响。本文系统研究了B_2O_3和Al_2O_3对硼硅酸盐玻璃(SiO_2-Na_2O-B_2O_3-CaO-Al_2O_3)网络结构、热学性能和热安全性能的影响,为硼硅酸盐玻璃防火性能的进一步优化提供了参考。结果表明,硼酸盐与硅酸盐网络之间的互连性随着B/Si摩尔比的增加而减弱,这是Si—O—B混合键数量减少导致的;随着Al/Si摩尔比的增大,硼酸盐和硅酸盐网络之间的互连性下降,硼硅酸盐玻璃的抗热震性值ΔT逐渐降低,热膨胀系数α逐渐增大,并且硼硅酸盐玻璃的耐火性能逐渐减弱。硼硅酸盐玻璃(82.7%SiO_2,12.2%B_2O_3,4.0%Na_2O,1.1%CaO,均为摩尔分数)的热学性能和热安全性能最佳,其α=3.33×10~(-6)℃~(-1)、ΔT=205℃,并且经过20 min耐火性能测试后仍具有完整性。

关键词:硼硅酸盐玻璃;;玻璃网络结构;;热学性能;;热安全性能;;拉曼光谱;;红外光谱

基金资助:中国建材集团攻关专项资助(2021HX1011)