2021年1月14日,团队成员周颖老师在《Ceramics International》上发表题为“The influence of the mixed alkaline earth effect on the structure and properties of (Ca, Mg)–Si–Al–O–N glasses”的论文。作者利用溶胶-凝胶法制备了不同CaO / (CaO + MgO) 摩尔比( 0、0.25、0.5、0.75和1) 的(Ca,Mg)-Si-Al-O-N碱土金属氮氧玻璃,并通过拉曼光谱和FT-IR技术对其结构成分进行了表征,系统地测量和分析了玻璃的热膨胀系数、玻璃化转变温度(Tg)等动态特性以及密度、摩尔体积、维氏硬度和抗压强度等静态特性。结果表明,随着CaO / (CaO + MgO)比的逐渐增加,静态性能整体呈现出线性的变化,而动态性能具有明显的混合碱土效应,即热膨胀系数和Tg在CaO / (CaO + MgO)的摩尔比分别为0.25和0.75处出现了极值点,即出现了线性偏离。拉曼光谱和红外光谱表明,随着碱金属钙含量的增加,Q3 /(Q2 + Q4 )的比值减小(Qn:n =结合SiO4四面体的桥连阴离子的数量),这证实了在混合碱土氧氮玻璃中,Ca导致Q3转换为Q2和Q4,减少了玻璃中单个四面体之间的交联。本文为研究玻璃的混合碱效应提供了有益参考。
上述工作得到国家自然科学基金、河南省科技厅科技攻关项目等项目资助。
全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884221001000