改性铝硼酸盐玻璃化学耐久性的结构依赖性
材料科学
2018-05-15 v1 无序系统与神经网络
摘要
与其他氧化物玻璃相比，碱金属与碱土铝硼酸盐玻璃在尖锐接触载荷下具有高抗开裂性。然而，由于吸湿性的 B2O3 含量高，预计这些玻璃的应用会因在水溶液中的较差化学耐久性而受限。实际上，其溶解动力学的组成与结构依赖性仍未被探索。本工作中，我们将铝硼酸盐玻璃在酸性、中性和碱性溶液中的溶解速率与由铝硼比变化引起的结构变化相关联。具体而言，我们研究了共计十七种修饰体含量固定为 25 mol% 的镁、锂和钠铝硼酸盐玻璃。我们表明，氧化铝引起的结构变化取决于网络修饰体。我们还证明了在不同 pH 值下的化学耐久性与 Mg、Li 和 Na 铝硼酸盐玻璃中结构变化之间的相关性。以氧化硼替代氧化铝导致在中性和酸性溶液中化学腐蚀的普遍降低。最低的溶解速率值出现在 Mg-铝硼酸盐玻璃中，这是镁的中间体特性可增加网络交联的结果。对于碱性溶液，三种系列中不同氧化铝量的化学耐久性几乎恒定，可能是因为 B2O3 易受亲核攻击，而这在高 OH- 溶液中受到促进。
引用
@article{arxiv.1805.05191,
title = {Structural Dependence of Chemical Durability in Modified Aluminoborate Glasses},
author = {Nerea Mascaraque and Kacper Januchta and Kristine F. Frederiksen and Randall E. Youngman and Mathieu Bauchy and Morten M. Smedskjaer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.05191},
year = {2018}
}