MgO、B2O3和Fe2O3对初始析晶温度的影响研究

利用差热分析得到的不同MgO、B2O3和Fe2O3质量分数对初始析晶温度的影响作用，如图3.1～图3.3所示。从图3.1～图3.3中可以看出：随着B2O3质量分数的增加，初始析晶温度呈降低的趋势；随着MgO质量分数的增加，初始析晶温度呈升高的趋势；随着Fe2O3质量分数的增加，初始析晶温度呈先升高后降低的趋势，在本实验条件下，当Fe2O3质量分数为5.66%时，初始析晶温度达到了最高值1 021℃。

图3.1　B2O3质量分数与初始析晶温度的关系

图3.2　MgO质量分数与初始析晶温度的关系(www.xing528.com)

图3.3　Fe2O3质量分数与初始析晶温度的关系

在玻璃网络结构中，与Si－O键相比较，B－O键键强略高，为501kJ／mol，但由于B2O3的熔点较低，可以明显提高晶体成核速率，因而初始析晶温度随B2O3质量分数的增加而降低。

在硅酸盐熔体结构中，Mg2＋离子半径与Ca2＋离子相比较小，而Mg－O键键强相对较大，为158 kJ／mol，并且MgO熔点较高。因此，随着MgO质量分数的增加，析晶势垒和初始析晶温度相应升高。

在硅酸盐熔体结构中，随着高熔点Fe2O3质量分数的增加，熔体的黏度增大，析晶势垒和初始析晶温度相应升高；然而Fe3＋离子半径为0.49Å，Al3＋离子半径为0.39Å，Fe3＋离子半径大于Al3＋离子半径，因此，随着Fe3＋离子浓度的增加，初始析晶温度又呈降低的趋势。