硼硅玻璃硼反常現象

硼反常是指硼酸鹽或者硼硅玻璃，隨著B₂O₃含量的增加，某些性質出現極值的現象。這是由三角體[BO₃]向四面體[BO₄]轉化造成的，其中[BO₃]智能形成層狀網絡，而[BO₄]可與[SiO₄]共同參與架狀網絡，加強網絡的穩定性。轉化過程主要受到兩種因素影響：①游離氧的數量，三角體[BO₃]只有獲得游離氧才能轉變成四面體[BO₄]；②[SiO₄]數量，四面體[SiO₄]進行隔離。這兩種因素都可以造成硼反常，可分別以Na₂O/B₂O₃和[BO₄]/ [SiO₄]衡量，前者對應Na₂O-B₂O₃- SiO₂玻璃，后者對應無堿的低硅高硼硼硅玻璃。

對Na₂O-B₂O₃- SiO₂玻璃，當Na₂O/B₂O₃＞1時，玻璃中有足夠的游離氧，加入的B₂O₃都可由三角體轉變為四面體，此階段玻璃網絡的密度和強度都會隨B₂O₃的加入而升高。性質上反映在密度、折射率和化學穩定性的上升個熱膨脹系數的下降。但當Na₂O/B₂O₃≤1后，部分B₂O₃已無法得到游離氧，只能三角體[BO₃]形式存在于網絡之中，這破壞了網絡的架狀結構，使牢固的、緊密的統一網絡相對減少，上述性質將隨B₂O₃含量的增加呈反方向變化。反方向轉變點在Na₂O/B₂O₃=1處。對無堿的低硅高硼硼玻璃來說，堿土金屬氧化物提供了充足的游離氧，但起隔離作用的SiO₂含量不足。這類玻璃也會隨B₂O₃含量的增加，[BO₄]/ [SiO₄]增大，而出現性質變化的極值。

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