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作者:王闻之;郑滔;马艳平;李铭涵;赵竞一;段佳岐;王其琛;姜宏;
单位:海南大学,南海海洋资源利用国家重点实验室&海南省特种玻璃重点实验室;大连理工大学,三束材料改性教育部重点实验室;
摘要:高铝硅酸盐玻璃是一种具有优异光学和力学性能的玻璃材料。本研究采用高温熔融法在高铝硅酸盐玻璃中掺杂摩尔分数为0%~0.5%的Y_2O_3,采用拉曼光谱、红外光谱、X射线光电子能谱、电子万能试验机和显微硬度计等表征手段,探讨了Y_2O_3掺杂量对高铝硅酸盐玻璃结构、弯曲强度和维氏硬度的影响规律。研究表明,当Y_2O_3掺杂的摩尔分数小于0.2%时,在高铝硅酸盐玻璃中会作为网络修饰体存在,促进部分铝氧八面体转变为铝氧四面体,补强了网络结构,提高了玻璃的抗弯强度和维氏硬度。当Y_2O_3掺杂的摩尔分数大于0.2%小于0.5%时,会引起高铝硅酸盐玻璃的结构畸变,破坏网络结构,增加非桥氧的含量,降低玻璃的抗弯强度和维氏硬度。适量的Y_2O_3可以补强高铝硅酸盐的网络结构,提高力学性能。
关键词:氧化钇;;高铝硅酸盐玻璃;;结构;;力学性能
基金资助:海南省重大科技计划项目(ZDKJ2021049);; 国家自然科学基金联合基金项目(U22A20124);; 协同创新项目(XTCX2022HYC26)