俄罗斯科学家提出硼酸盐玻璃研究新方法

硅酸盐化学研究所(国家研究中心“库尔恰托夫研究所” - PNPI-ICS的分支机构)与圣彼得堡国立大学化学研究所的科学家共同提出了一种研究硼酸盐玻璃的新方法。该方法结合了红外光谱(用于分析短程有序)与拉曼光谱(用于研究中程-大型超结构单元)的数据。

硼酸盐玻璃，即以氧化硼为基础的玻璃，是众多光学和电子设备的关键材料，这些设备的性能与稳定性在很大程度上取决于玻璃的成分及加工工艺。

为开发有前景的硼酸盐玻璃组合物，需明确其性质与物质组成、结构之间的确切关系。然而，由于硼酸盐玻璃结构复杂，研究人员在选择研究分析方法时面临限制。热力学建模虽被视为最精确的方法之一，但获取相关数据极为耗费人力。

此次，科学家们采用由氧化钠、氧化钡和氧化硼组成的三组分体系对提出的方法进行了测试。测试中，改性氧化物的比例保持不变，仅改变玻璃形成剂——氧化硼的含量。

国家研究中心“库尔恰托夫研究所”分部(PNPI-ICS)副主任娜塔莉亚·图尔尼娜(Natalia Tyurnina)评论道：“在我们的研究中，不仅能够确定所研究玻璃的结构演变，还能接近热力学计算的精度。我们证明了在预测玻璃性质时需考虑多组分化合物，这一点至关重要。研究表明，多组分玻璃形成体系需要特殊方法，不能完全基于简单的二元体系进行预测。这一发现对材料科学的进一步发展及创造具有所需性能的新材料至关重要。”

该研究成果为无需进行初步热力学分析即可根据结构数据预测硼酸盐玻璃的性质开辟了新途径，在开发新组合物时尤为有用。相关研究材料已发表在《陶瓷国际》杂志上。