一种获取偏磷酸盐玻璃的强弱性因子的方法

本发明涉及强弱性因子获取，尤其涉及一种获取偏磷酸盐玻璃的强弱性因子的方法。

背景技术：

1、玻璃态材料的强弱性因子(m)是直接影响玻璃态材料弛豫的特征动力学参量，其衡量了过冷液体粘度随温度变化在玻璃转变温度(tg)处偏离阿仑尼乌斯规律的程度。目前现有技术中通常采用以下公式得到m值：

2、

3、其中m为玻璃态材料的强弱性因子，η为玻璃态材料在某一温度条件下的粘度，t为实际温度，tg为玻璃转变温度。

4、采用上述公式得到玻璃态材料的强弱性因子时需要用到η，但过冷液相区的粘度测试较为困难，导致η值的获取较为困难。

5、此外现有技术中还可以采用其他方法如焓差、介电弛豫或机械弛豫测试m值，但上述方法通常需要围绕玻璃转变曲线进行多重升降温或获得多条弛豫曲线，步骤较为繁琐。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种获取偏磷酸盐玻璃的强弱性因子的方法，本发明方法能够实现偏磷酸盐玻璃强弱性因子的准确测定，且方法简单易行。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种获取偏磷酸盐玻璃的强弱性因子的方法，包括以下步骤：

4、提供金属-氧平均键长与磷-氧平均键长，所述金属-氧平均键长为偏磷酸盐晶体中金属与氧之间化学键的平均键长，所述磷-氧平均键长为所述偏磷酸盐晶体中磷与氧之间化学键的平均键长；

5、提供拟合方程，所述拟合方程为已知的偏磷酸盐玻璃的强弱性因子与所述金属-氧平均键长和磷-氧平均键长的比值经拟合得到，所述已知的偏磷酸盐玻璃与所述偏磷酸盐晶体的化学组成相同；

6、根据待测的偏磷酸盐玻璃对应的偏磷酸盐晶体的金属-氧平均键长、磷-氧平均键长与所述拟合方程，得到待测的偏磷酸盐玻璃的强弱性因子。

7、优选地，所述拟合为指数增长型拟合。

8、优选地，所述拟合方程如式i所示：

9、m＝a0×exp(rcry/b0)+c0 式i；

10、式i中m为强弱性因子，rcry为金属-氧平均键长和磷-氧平均键长的比值，a0、b0与c0为系数。

11、优选地，所述a0＝4.644±0.764，b0＝0.694±0.013，c0＝-0.145±0.652。

12、优选地，所述待测的偏磷酸盐玻璃包括单金属偏磷酸盐玻璃或双金属偏磷酸盐玻璃。

13、优选地，所述双金属偏磷酸盐玻璃中两种金属分别记为第一金属与第二金属，当所述待测的偏磷酸盐玻璃为双金属偏磷酸盐玻璃且所述双金属偏磷酸盐玻璃对应的偏磷酸盐晶体中第一金属与氧之间化学键的平均键长大于所述第二金属与氧之间化学键的平均键长时，所述金属-氧平均键长为第一金属与氧之间化学键的平均键长。

14、优选地，所述待测的偏磷酸盐玻璃中金属元素包括碱金属元素、碱土金属元素和过渡金属元素中的一种或两种。

15、优选地，所述碱金属元素包括k、na或rb；所述碱土金属元素包括ca、sr或ba；所述过渡金属元素包括zn或ag。

16、优选地，所述单金属偏磷酸盐玻璃的化学式包括zn(po3)2、napo3、ca(po3)2、sr(po3)2、ba(po3)2或agpo3。

17、优选地，所述双金属偏磷酸盐玻璃的化学式包括nazn(po3)3、kzn(po3)3、rbzn(po3)3或ba2zn3(po3)10。

18、本发明提供了一种获取偏磷酸盐玻璃的强弱性因子的方法，包括以下步骤：提供金属-氧平均键长与磷-氧平均键长，所述金属-氧平均键长为偏磷酸盐晶体中金属与氧之间化学键的平均键长，所述磷-氧平均键长为所述偏磷酸盐晶体中磷与氧之间化学键的平均键长；提供拟合方程，所述拟合方程为已知的偏磷酸盐玻璃的强弱性因子与所述金属-氧平均键长和磷-氧平均键长的比值经拟合得到，所述已知的偏磷酸盐玻璃与所述偏磷酸盐晶体的化学组成相同；根据待测的偏磷酸盐玻璃对应的偏磷酸盐晶体的金属-氧平均键长、磷-氧平均键长与所述拟合方程，得到待测的偏磷酸盐玻璃的强弱性因子。玻璃态材料和晶态材料在过去普遍认为是两种结构和性能迥然不同的材料，二者之间的联系少有报道。本发明基于偏磷酸盐晶体的特征参数(即晶体键长比值)得到和其同化学组成的偏磷酸盐玻璃的强弱性因子，操作简单，且适用性强，结果准确性高，与文献报道值基本一致；同时还首次将晶态材料和其同组成玻璃态材料的两个特性联系起来，具有一定的科学和实际意义。

技术特征：

1.一种获取偏磷酸盐玻璃的强弱性因子的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拟合为指数增长型拟合。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述拟合方程如式i所示：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述a0＝4.644±0.764，b0＝0.694±0.013，c0＝-0.145±0.652。

5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述待测的偏磷酸盐玻璃包括单金属偏磷酸盐玻璃或双金属偏磷酸盐玻璃。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述双金属偏磷酸盐玻璃中两种金属分别记为第一金属与第二金属，当所述待测的偏磷酸盐玻璃为双金属偏磷酸盐玻璃且所述双金属偏磷酸盐玻璃对应的偏磷酸盐晶体中第一金属与氧之间化学键的平均键长大于所述第二金属与氧之间化学键的平均键长时，所述金属-氧平均键长为第一金属与氧之间化学键的平均键长。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述待测的偏磷酸盐玻璃中金属元素包括碱金属元素、碱土金属元素和过渡金属元素中的一种或两种。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述碱金属元素包括k、na或rb；所述碱土金属元素包括ca、sr或ba；所述过渡金属元素包括zn或ag。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述单金属偏磷酸盐玻璃的化学式包括zn(po3)2、napo3、ca(po3)2、sr(po3)2、ba(po3)2或agpo3。

10.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述双金属偏磷酸盐玻璃的化学式包括nazn(po3)3、kzn(po3)3、rbzn(po3)3或ba2zn3(po3)10。

技术总结本发明提供了一种获取偏磷酸盐玻璃的强弱性因子的方法，属于强弱性因子获取技术领域。本发明基于偏磷酸盐晶体提供金属‑氧平均键长与磷‑氧平均键长，基于已知的偏磷酸盐玻璃的强弱性因子与所述金属‑氧平均键长和磷‑氧平均键长的比值进行拟合提供拟合方程，根据待测的偏磷酸盐玻璃对应的偏磷酸盐晶体的金属‑氧平均键长、磷‑氧平均键长与所述拟合方程，得到待测的偏磷酸盐玻璃的强弱性因子。本发明基于偏磷酸盐晶体的特征参数(即晶体键长比值)得到和其同化学组成的偏磷酸盐玻璃的强弱性因子，操作简单，且适用性强，结果准确性高，与文献报道值基本一致。技术研发人员：李伟华,徐迪,潘传奇,相继春,郑海兵受保护的技术使用者：河南省科学院化学研究所技术研发日：技术公布日：2024/10/10