沈 成¹，李萌萌¹，郭立升¹，曹孙根²，魏宇学¹，蔡梦蝶¹，孙 松¹

(1. 安徽大学 化学化工学院，安徽 合肥 230601；2. 安徽钜芯半导体科技有限公司，安徽 池州 247100)

DOI:10.13732/j.issn.1008-5548.2022.05.004

收稿日期： 2022-02-26， 修回日期：2022-04-30，在线出版时间：2022-07-13 11:11。

基金项目：国家自然科学基金项目，编号：21902001、22102001；安徽省自然科学基金项目，编号：2008085QB85；安徽省重点研究与开发计划，编号：202004a05020015；安徽省教育厅基金项目，编号：KJ2021A0027。

第一作者简介：沈成(1996—)，男，硕士研究生，研究方向为粉体催化剂的合成与应用。E-mail：2513498538@qq.com。

通信作者简介：

郭立升(1991—)，男，讲师，博士，硕士生导师，研究方向为工业催化剂新材料合成。E-mail：lsguo@ahu.edu.cn。

孙松(1982—)，男，教授，博士，博士生导师，研究方向为新材料合成及表征。E-mail：suns@ustc.edu.cn。

摘要：采用高温熔融和水淬工艺制备Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂-ZnO-Al₂O₃-Ga₂O₃-K₂O系玻璃粉，改变玻璃粉中Ga₂O₃和K₂O的含量，研究玻璃粉形貌和结构的相应变化；结合X射线衍射、扫描电子显微镜、 X射线光电子能谱等多种技术手段研究玻璃粉的形貌、成分变化；结合红外光谱、拉曼光谱的定性分析，定量分析Ga₂O₃和K₂O含量对玻璃粉网络结构的影响。结果表明：Ga₂O₃和K₂O参与形成玻璃粉的网络结构，K₂O可以促进[BO₃]三角体转变为[BO₄]四面体，促进[BiO₃]四面体转变为[BiO₆]八面体；Ga₂O₃在玻璃粉网络结构中充当网络修饰体，与玻璃粉中其他氧化物能良好地共熔。

关键词：铋系玻璃粉；氧化镓；氧化钾；形貌；高温熔融

Abstract：Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂-ZnO-Al₂O₃-Ga₂O₃-K₂O glass powder was fabricated by high-temperature melting and water quenching. Changing the content of Ga₂O₃ and K₂O in glass powder, the morphology and structure of glass powder were studied. The morphology and composition of glass powder were studied by XRD, SEM, and XPS. The effect of Ga₂O₃ and K₂O content on the network structure of glass powder was analyzed by FTIR and Raman. The results show that Ga₂O₃ and K₂O are involved in forming the network structure of glass powder. K₂O can promote the transformation of [BO₃] triangle into [BO₄] tetrahedron, and the transformation of [BiO₃] tetrahedron into [BiO₆] octahedron. Ga₂O₃ plays the role of network modifier in the glass powder network, structure and has good co-melting with other oxides in the glass powder.

Keywords：bismuth glass powder; gallium oxide; potassium oxide; morphology; high-temperature melting

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