锌镁替换铝硅酸盐玻璃的玻璃转变和晶化行为探索

作者：黄欣; 王兵兵; 顾少轩; 乔昂^*; 陶海征^*

来源：硅酸盐通报, 2022, 41(11): 3806-3812.

DOI：10.16552/j.cnki.issn1001-1625.20220721.004

• 铝硅酸盐玻璃
• ZnO
• 玻璃转变
• 晶化行为
• 结构
• 微不均匀性

作为重要的透明微晶玻璃体系，含镁锌的铝硅酸盐玻璃展现了优异的力学、光学特性。大量研究关注该体系的核化和晶体生长过程，但锌镁替换对铝硅酸盐玻璃玻璃转变和晶化行为影响的物理机理尚不明晰。本研究以xZnO·(11-x)MgO·22Al2O3·67SiO2(x%=0%,2.2%,5.5%,8.8%,11.0%,摩尔分数)玻璃为研究对象，探究锌镁替换对铝硅酸盐玻璃的玻璃转变和晶化行为的调控规律。结果表明：随着锌逐步替换镁，玻璃转变温度慢慢下降，这是由于Zn2+较弱的场强和多一个电子层的屏蔽作用，玻璃网络骨架整体键合强度降低；析出晶相从单一的莫来石相转变为莫来石与锌铝尖晶石的混合相，这是由于Zn2+具有促进铝硅酸玻璃分相的作用；析晶温度降低，这主要是由于析晶温度附近黏温曲线变得更陡峭和析晶活化能降低。

• 单位
  武汉理工大学; 硅酸盐建筑材料国家重点实验室