微晶玻璃中Fe离子的作用及差热分析

图8.1为不同n（Fe2＋）／n（Fe3＋）的微晶玻璃DTA曲线。从图8.1中可以看出，4组成分的DTA曲线变化趋势基本一致，即在690℃附近出现吸热峰，然后出现析晶放热峰。随着n（Fe2＋）／n（Fe3＋）的增加，析晶峰逐渐变窄和尖锐，而且越来越明显，这充分说明了试样中的晶体析出率加快。

表8.2为不同n（Fe2＋）／n（Fe3＋）的微晶玻璃DTA数据。随着n（Fe2＋）／n（Fe3＋）的增加，析晶峰温度逐渐降低。Fe2＋具有和Ca2＋、Mg2＋相似的特性［189］，一般和氧结合形成八面体结构。在玻璃结构中起到断网的结构，从而促进晶体的析出。Fe3＋与氧结合形成四面体或八面体结构。当处于四面体结构时，起连接网络结构的作用；当处于八面体结构时，与Fe2＋的作用相似，当一价和二价金属离子较多时，Fe3＋一般起到加强网络结构的作用，降低了调整体氧化物的流动。Fe2＋和Fe3＋在玻璃结构中的作用示意图如图8.2所示。

图8.1　不同n（Fe2＋）／n（Fe3＋）条件下玻璃的DTA曲线

表8.2　不同n（Fe2＋）／n（Fe3＋）条件下的玻璃DTA数据(www.xing528.com)

图8.2　Fe2＋离子和Fe3＋离子在玻璃结构网络中的作用示意图

成分中含有大量的碱土金属氧化物，可以弥补Fe3＋以四面体存在时缺少的电荷，因此，Fe3＋大部分以四面体形式存在。结合穆斯堡尔谱可知，Fe2＋与氧结合形成［Fe2＋O6］八面体，其含量是随着n（Fe2＋）／n（Fe3＋）的增加而逐渐增加的，Fe3＋与氧结合形成八面体［Fe3＋O6］和四面体［Fe3＋O4］，两者的含量是随着n（Fe2＋）／n（Fe3＋）的增加逐渐减小的，但是，Fe2＋和Fe3＋所形成八面体的总含量是逐渐增加的，因此，随着n（Fe2＋）／n（Fe3＋）的增加，八面体的增加量明显大于四面体的增加量，网络结构断开程度加剧，导致析晶峰温度降低。