【摘 要】
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含铁磷酸盐玻璃中,氧化铁的引入改善了玻璃的性能,玻璃可以用作导电玻璃、磁性玻璃和核辐射的热吸收材料等。根据对以往研究结果的文献检索,还没有对Li2O-Fe2O3-P2O5这个玻璃
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含铁磷酸盐玻璃中,氧化铁的引入改善了玻璃的性能,玻璃可以用作导电玻璃、磁性玻璃和核辐射的热吸收材料等。根据对以往研究结果的文献检索,还没有对Li2O-Fe2O3-P2O5这个玻璃系统电性能的系统研究报告。本论文中采用了直流和交流阻抗谱两种方法对材料的电性能进行了对比研究,同时使用DTA、XRD、XPS等方法对玻璃的性能进行了分析。对Li2O-Fe2O3-P2O5系统的电性能的变化规律进行了比较细致的研究,其中包括:玻璃系统的电导率、活化能随温度的变化规律;系统电导率、活化能随组成的变化规律;热处理对电导率、活化能、导电机理的影响等。文中重点研究了热处理温度对Lx系列玻璃{xLi2O–(100-x) [0.40(Fe2O3)–0.60(P2O5)] (x = 0, 10, 20, 30, 70)}直流电导率,活化能及导电机理的影响规律。当x大于10时,在制备玻璃过程中,如果采用在空气中直接成型的工艺,都有析晶现象。实验中采用将玻璃熔体直接倒入水中进行淬冷的方法获得了玻璃态。淬冷后的玻璃经粉碎成型后,在不同温度下热处理。热处理对含Li+与不含Li+的铁磷酸盐玻璃直流电性能的影响完全不同。不含Li+的铁磷酸盐玻璃(40Fe2O3-60P2O5)直流电导率随着热处理温度升高逐渐减小;含Li+铁磷酸盐玻璃(10Li2O-36Fe2O3-54P2O5)随热处理温度的升高,直流电导率出现峰值。含Li+的铁磷酸盐玻璃的导电机理随热处理温度的升高逐渐由以极化子导电为主变为“极化子-离子”混合导电。利用“渗流理论”对这种实验现象进行了很好的解释。此外对含不同碱金属及不同过渡金属的磷酸盐玻璃系统电性能进行了简单对比研究。所有碱金属当中锂离子的半径最小,相同比例,不同碱金属的玻璃相比,含Li2O的铁磷酸盐玻璃的活化能最小,电导率最大。
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