基于Li2O-NiO-P2O5体系的新型密封玻璃的制备与表征

简介

基于Li2O-NiO-P2O5体系,改变氧化镍的浓度(摩尔分数从5%到15%),采用熔体淬火技术合成系列玻璃样品。XRD图谱表明含5%和10%氧化镍制备的玻璃样品具有非晶性质,在Li3P和Ni2P4O12相沉淀中镍含量高,摩尔分数高达15%。随着镍取代锂,可以观察到玻璃化转变温度(T_g)和玻璃化软化温度(T_s)呈系统性升高。这与玻璃网格中结构的增加、结构的连惯性有关。结构研究表明,Ni2+存在于八面体和四面体的位置。系列玻璃样品的密度为(2.38±0.1)~(2.46±0.1) g/cm3,摩尔体积为(42.28±0.1)~(39.15±0.1) cm3/mol。用NiO替代Li2O合成的非晶材料的溶解速率从1.53×10~(-5)降低到3.20×10^(-6 )g/(cm2·min)。在25~250℃的温度范围内,玻璃的热膨胀系数从157×10-7到96×10-7℃-1变化。所制备的玻璃有望用作低温密封材料。