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题名硼硅酸盐玻璃热导率混合碱效应的结构起源探索
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作者
周群丰
周和敏
朱永昌
崔竹
乔昂
陶海征
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机构
武汉理工大学
中国建筑材料科学研究总院有限公司
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出处
《硅酸盐通报》
北大核心
2026年第3期787-793,共7页
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基金
国家自然科学基金(52172007)
武汉市晨光计划(2024040801020267)。
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文摘
非晶材料的热输运机制与其微观结构间的内在关联尚未阐明,尤其是微观结构变化如何调控不同振动模式(传播子、扩散子和局域子)的热输运行为,多年来这一直是凝聚态物理与材料科学领域的探索热点。本文以65.0SiO_(2)·5.0B_(2)O_(3)·7.5CaO·4.9MgO·xK_(2)O·(17.6-x)Na_(2)O(x=0~17.6)系列硼硅酸盐玻璃为研究对象,系统探究了钠、钾离子替换对热导率的影响及其微观结构起源。通过热导率测试,发现该系列玻璃的热导率性质呈现典型的混合碱效应,即随着钾离子逐渐取代钠离子,玻璃的热导率呈非线性下降趋势。基于Agne半经验模型,将该系列玻璃的总热导率分解为传输子和扩散子两种热振动模式,其中传播子热振动模式随着钠、钾替换基本保持不变;扩散子模式对热导率的贡献则呈现出与总热导率一致的混合碱效应。拉曼光谱的峰位和峰形演化揭示了该系列玻璃由钠、钾离子替换引起的Si—O—Si键角分布变化,结合热导物理机制阐释了该系列玻璃热导率性质混合碱效应的可能微观结构起源。
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关键词
硼硅酸盐玻璃
混合碱效应
热导率
扩散子
传播子
结构无序性
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Keywords
borosilicate glass
mixed-alkali effect
thermal conductivity
diffuson
propagon
structural disorder
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分类号
TQ171
[化学工程—玻璃工业]
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