取代氧化鉛的氧化鋇基無鉛晶質(zhì)玻璃研究.pdf

1、外觀晶瑩透亮、美麗壯觀的水晶常被用來制作一些雕塑、珠寶、水晶球等觀賞品。天然水晶的形成周期較長和不斷上漲的價(jià)格，使得尋找天然水晶替代品是非常有必要的。傳統(tǒng)的水晶替代品是鉛玻璃，因?yàn)檠趸U具有較高的折射率和化學(xué)穩(wěn)定性等，而且其應(yīng)用也非常廣泛。但是傳統(tǒng)鉛晶質(zhì)玻璃含有大量的氧化鉛及相應(yīng)的鉛溶出物，鉛溶出物可以通過多種方式進(jìn)入人體，長期接觸鉛及其化合物會(huì)導(dǎo)致心悸，易激動(dòng)，嚴(yán)重者還會(huì)導(dǎo)致神志模糊、昏迷。所以晶質(zhì)玻璃無鉛化是大勢(shì)所趨。
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2、文用氧化鋇取代氧化鉛制備了SiO2-R2O-BaO-ZnO體系無鉛晶質(zhì)玻璃，從根本上解決鉛溶出的問題。通過紅外光譜測(cè)試玻璃的結(jié)構(gòu)，用阿基米德法測(cè)試玻璃的密度，阿貝折射儀測(cè)試玻璃的折射率，熱膨脹儀測(cè)試玻璃的熱膨脹系數(shù)。探討了氧化鋇含量、堿金屬含量對(duì)玻璃性能的影響，并用氧化硼部分取代二氧化硅降低膨脹系數(shù)，提高化學(xué)穩(wěn)定性。通過研究制得的無鉛晶質(zhì)玻璃的密度為2.95-3.13g/cm3;折射率為1.559-1.565;在90℃水中浸泡6h后的平

3、均腐蝕速率為1.42-0.75×10-8g·mm-2·min-1;在30-400℃的熱膨脹系數(shù)為70.42-91.42×10-7℃-1;玻璃轉(zhuǎn)變溫度為511-567℃，軟化溫度為566-641℃。
　　用氧化鋇和氧化鋅取代氧化鉛制備了折射率為1.580-1.64的B2O3-BaO-ZnO體系無鉛晶質(zhì)玻璃，從根本上解決了鉛溶出的問題。通過研究發(fā)現(xiàn):隨著氧化鋇含量的增加，無鉛晶質(zhì)玻璃的密度為由3.06g/cm3增大到3.89 g/cm

4、3，完全滿足晶質(zhì)玻璃密度≥3.0g/cm3的要求;折射率由1.580增大到1.641，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的含鉛晶質(zhì)玻璃的折射率(1.5400-1.5650);在水中的腐蝕速率為6.31-11.64×10-9g·mm-2·min-1，可以看出氧化鋇基無鉛晶質(zhì)玻璃具有較好的抗腐蝕性。從紅外光譜可以看出隨著玻璃成分的變化，玻璃中的[BO4]四面體逐漸向[BO3]三角體轉(zhuǎn)變。
　　本文采用傳統(tǒng)玻璃熔制工藝制備無鉛晶質(zhì)玻璃，制備方法簡單，生產(chǎn)成本