本發(fā)明涉及強(qiáng)弱性因子獲取，尤其涉及一種獲取偏磷酸鹽玻璃的強(qiáng)弱性因子的方法。

背景技術(shù)：

1、玻璃態(tài)材料的強(qiáng)弱性因子(m)是直接影響玻璃態(tài)材料弛豫的特征動力學(xué)參量，其衡量了過冷液體粘度隨溫度變化在玻璃轉(zhuǎn)變溫度(tg)處偏離阿侖尼烏斯規(guī)律的程度。目前現(xiàn)有技術(shù)中通常采用以下公式得到m值：

2、

3、其中m為玻璃態(tài)材料的強(qiáng)弱性因子，η為玻璃態(tài)材料在某一溫度條件下的粘度，t為實(shí)際溫度，tg為玻璃轉(zhuǎn)變溫度。

4、采用上述公式得到玻璃態(tài)材料的強(qiáng)弱性因子時(shí)需要用到η，但過冷液相區(qū)的粘度測試較為困難，導(dǎo)致η值的獲取較為困難。

5、此外現(xiàn)有技術(shù)中還可以采用其他方法如焓差、介電弛豫或機(jī)械弛豫測試m值，但上述方法通常需要圍繞玻璃轉(zhuǎn)變曲線進(jìn)行多重升降溫或獲得多條弛豫曲線，步驟較為繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種獲取偏磷酸鹽玻璃的強(qiáng)弱性因子的方法，本發(fā)明方法能夠?qū)崿F(xiàn)偏磷酸鹽玻璃強(qiáng)弱性因子的準(zhǔn)確測定，且方法簡單易行。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種獲取偏磷酸鹽玻璃的強(qiáng)弱性因子的方法，包括以下步驟：

4、提供金屬-氧平均鍵長與磷-氧平均鍵長，所述金屬-氧平均鍵長為偏磷酸鹽晶體中金屬與氧之間化學(xué)鍵的平均鍵長，所述磷-氧平均鍵長為所述偏磷酸鹽晶體中磷與氧之間化學(xué)鍵的平均鍵長；

5、提供擬合方程，所述擬合方程為已知的偏磷酸鹽玻璃的強(qiáng)弱性因子與所述金屬-氧平均鍵長和磷-氧平均鍵長的比值經(jīng)擬合得到，所述已知的偏磷酸鹽玻璃與所述偏磷酸鹽晶體的化學(xué)組成相同；

6、根據(jù)待測的偏磷酸鹽玻璃對應(yīng)的偏磷酸鹽晶體的金屬-氧平均鍵長、磷-氧平均鍵長與所述擬合方程，得到待測的偏磷酸鹽玻璃的強(qiáng)弱性因子。

7、優(yōu)選地，所述擬合為指數(shù)增長型擬合。

8、優(yōu)選地，所述擬合方程如式i所示：

9、m＝a0×exp(rcry/b0)+c0?式i；

10、式i中m為強(qiáng)弱性因子，rcry為金屬-氧平均鍵長和磷-氧平均鍵長的比值，a0、b0與c0為系數(shù)。

11、優(yōu)選地，所述a0＝4.644±0.764，b0＝0.694±0.013，c0＝-0.145±0.652。

12、優(yōu)選地，所述待測的偏磷酸鹽玻璃包括單金屬偏磷酸鹽玻璃或雙金屬偏磷酸鹽玻璃。

13、優(yōu)選地，所述雙金屬偏磷酸鹽玻璃中兩種金屬分別記為第一金屬與第二金屬，當(dāng)所述待測的偏磷酸鹽玻璃為雙金屬偏磷酸鹽玻璃且所述雙金屬偏磷酸鹽玻璃對應(yīng)的偏磷酸鹽晶體中第一金屬與氧之間化學(xué)鍵的平均鍵長大于所述第二金屬與氧之間化學(xué)鍵的平均鍵長時(shí)，所述金屬-氧平均鍵長為第一金屬與氧之間化學(xué)鍵的平均鍵長。

14、優(yōu)選地，所述待測的偏磷酸鹽玻璃中金屬元素包括堿金屬元素、堿土金屬元素和過渡金屬元素中的一種或兩種。

15、優(yōu)選地，所述堿金屬元素包括k、na或rb；所述堿土金屬元素包括ca、sr或ba；所述過渡金屬元素包括zn或ag。

16、優(yōu)選地，所述單金屬偏磷酸鹽玻璃的化學(xué)式包括zn(po3)2、napo3、ca(po3)2、sr(po3)2、ba(po3)2或agpo3。

17、優(yōu)選地，所述雙金屬偏磷酸鹽玻璃的化學(xué)式包括nazn(po3)3、kzn(po3)3、rbzn(po3)3或ba2zn3(po3)10。

18、本發(fā)明提供了一種獲取偏磷酸鹽玻璃的強(qiáng)弱性因子的方法，包括以下步驟：提供金屬-氧平均鍵長與磷-氧平均鍵長，所述金屬-氧平均鍵長為偏磷酸鹽晶體中金屬與氧之間化學(xué)鍵的平均鍵長，所述磷-氧平均鍵長為所述偏磷酸鹽晶體中磷與氧之間化學(xué)鍵的平均鍵長；提供擬合方程，所述擬合方程為已知的偏磷酸鹽玻璃的強(qiáng)弱性因子與所述金屬-氧平均鍵長和磷-氧平均鍵長的比值經(jīng)擬合得到，所述已知的偏磷酸鹽玻璃與所述偏磷酸鹽晶體的化學(xué)組成相同；根據(jù)待測的偏磷酸鹽玻璃對應(yīng)的偏磷酸鹽晶體的金屬-氧平均鍵長、磷-氧平均鍵長與所述擬合方程，得到待測的偏磷酸鹽玻璃的強(qiáng)弱性因子。玻璃態(tài)材料和晶態(tài)材料在過去普遍認(rèn)為是兩種結(jié)構(gòu)和性能迥然不同的材料，二者之間的聯(lián)系少有報(bào)道。本發(fā)明基于偏磷酸鹽晶體的特征參數(shù)(即晶體鍵長比值)得到和其同化學(xué)組成的偏磷酸鹽玻璃的強(qiáng)弱性因子，操作簡單，且適用性強(qiáng)，結(jié)果準(zhǔn)確性高，與文獻(xiàn)報(bào)道值基本一致；同時(shí)還首次將晶態(tài)材料和其同組成玻璃態(tài)材料的兩個(gè)特性聯(lián)系起來，具有一定的科學(xué)和實(shí)際意義。

技術(shù)特征：

1.一種獲取偏磷酸鹽玻璃的強(qiáng)弱性因子的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述擬合為指數(shù)增長型擬合。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述擬合方程如式i所示：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述a0＝4.644±0.764，b0＝0.694±0.013，c0＝-0.145±0.652。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述待測的偏磷酸鹽玻璃包括單金屬偏磷酸鹽玻璃或雙金屬偏磷酸鹽玻璃。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述雙金屬偏磷酸鹽玻璃中兩種金屬分別記為第一金屬與第二金屬，當(dāng)所述待測的偏磷酸鹽玻璃為雙金屬偏磷酸鹽玻璃且所述雙金屬偏磷酸鹽玻璃對應(yīng)的偏磷酸鹽晶體中第一金屬與氧之間化學(xué)鍵的平均鍵長大于所述第二金屬與氧之間化學(xué)鍵的平均鍵長時(shí)，所述金屬-氧平均鍵長為第一金屬與氧之間化學(xué)鍵的平均鍵長。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述待測的偏磷酸鹽玻璃中金屬元素包括堿金屬元素、堿土金屬元素和過渡金屬元素中的一種或兩種。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述堿金屬元素包括k、na或rb；所述堿土金屬元素包括ca、sr或ba；所述過渡金屬元素包括zn或ag。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述單金屬偏磷酸鹽玻璃的化學(xué)式包括zn(po3)2、napo3、ca(po3)2、sr(po3)2、ba(po3)2或agpo3。

10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述雙金屬偏磷酸鹽玻璃的化學(xué)式包括nazn(po3)3、kzn(po3)3、rbzn(po3)3或ba2zn3(po3)10。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種獲取偏磷酸鹽玻璃的強(qiáng)弱性因子的方法，屬于強(qiáng)弱性因子獲取技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明基于偏磷酸鹽晶體提供金屬?氧平均鍵長與磷?氧平均鍵長，基于已知的偏磷酸鹽玻璃的強(qiáng)弱性因子與所述金屬?氧平均鍵長和磷?氧平均鍵長的比值進(jìn)行擬合提供擬合方程，根據(jù)待測的偏磷酸鹽玻璃對應(yīng)的偏磷酸鹽晶體的金屬?氧平均鍵長、磷?氧平均鍵長與所述擬合方程，得到待測的偏磷酸鹽玻璃的強(qiáng)弱性因子。本發(fā)明基于偏磷酸鹽晶體的特征參數(shù)(即晶體鍵長比值)得到和其同化學(xué)組成的偏磷酸鹽玻璃的強(qiáng)弱性因子，操作簡單，且適用性強(qiáng)，結(jié)果準(zhǔn)確性高，與文獻(xiàn)報(bào)道值基本一致。

技術(shù)研發(fā)人員：李偉華,徐迪,潘傳奇,相繼春,鄭海兵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南省科學(xué)院化學(xué)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10