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采用高温熔融法制备的磷酸盐玻璃，其具体组成如表2.1所示。通过热分析技术，可以获得玻璃的转变温度 T g 、初始析晶温度 T x 和玻璃析晶温度 T p 。目前有很多玻璃稳定性判据，在一定程度上可以反映玻璃的稳定性，但也有不同程度的缺陷。D.R.Uhlmann [7] 认为，在由玻璃态变成过冷液体时，转变温度 T g 和初始析晶温度 T x 之间存在一定的温度差，所以可以利用 Δ T = T x -T g 来描述玻璃的热稳定性，Δ T 越大，表明其热稳定性越好。Y.Messaddeq [8] 提出了玻璃稳定性判据 H ′=（ T x -T g ）/ T g ， H ′越大，表明玻璃的形成能力越好。
表2.1 采用高温熔融法制备的磷酸盐玻璃的组成（mol%）
图2.1所示为添加不同K 2 O含量的SZP玻璃在升温速率为10℃/min时的DTA（差热分析）曲线。由于玻璃在低温下没有放热峰、吸热峰出现，因此图中只给出了100℃～750℃内的DTA曲线。由图2.1可知，每组玻璃的DTA曲线在放热峰出现之前都有一个吸热峰，据此可以推出玻璃的转变温度 T g ，放热峰对应的温度就是玻璃析晶温度 T p 。在玻璃析晶温度和转变温度之间还存在初始析晶温度 T x 。从图2.1可以看出，添加K 2 O后，玻璃的转变温度 T g 和初始析晶温度 T x 都有了明显改变，转变温度 T g 明显比未加K 2 O的基础玻璃S0的 T g 温度低。初始析晶温度却随着K 2 O含量的增加呈先减后增的变化趋势。
根据玻璃稳定性判据，计算得到添加不同K 2 O含量的SZP玻璃的特征温度与稳定性参数，如表2.2所示。可见，随着K 2 O含量的增加，Δ T 和 H ′先增大后减小，这表明添加适量的K 2 O可有效提高SZP玻璃的形成能力及热稳定性。P 2 O 5 是玻璃网络形成体，可单独形成玻璃，但正是[PO 4 ]四面体特有的双键特点（P-O-P键角为140°）使得磷酸盐玻璃熔化温度低、黏度小及热稳定性差等。当K 2 O的添加量为2%时，玻璃的形成能力和热稳定性大大增强，这可能是由于K + 的加入使得玻璃结构由层状转变为链状，链间R-O键交迭使得结构更加稳定所致。
图2.1 添加不同K 2 O含量的SZP玻璃在升温速率为10℃/min时的DTA曲线
表2.2 添加不同K 2 O含量的SZP玻璃的特征温度与稳定性参数
图2.2所示为添加不同B 2 O 3 含量的SZP玻璃在升温速率为10℃/min时的DTA曲线。同样，由于玻璃在很低的温度下没有放热峰、吸热峰出现，因此图中只给出了200℃～750℃内的DTA曲线。图中已标出转变温度 T g 和初始析晶温度 T x 。从图2.2可以看出，SZP玻璃在添加B 2 O 3 的前、后，转变温度 T g 和初始析晶温度 T x 都有了明显改变，转变温度 T g 明显比基础玻璃S0的 T g 高。初始析晶温度 T x 随着B 2 O 3 含量的增加呈先增后减的变化趋势。
根据玻璃稳定性判据，计算得到添加不同B 2 O 3 含量的SZP玻璃的特征温度与稳定性参数，如表2.3所示。可见，随着B 2 O 3 含量的增加，Δ T 和 H ′呈先增后减的变化趋势，这表明添加适量B 2 O 3 可有效提高SZP玻璃的形成能力及热稳定性。这可能是因为在SZP玻璃中加入B 2 O 3 后结构变为“BPO 4 ”。在这种结构单元中，-1价的BO 4 结构单元与+1价的PO 4 结构单元连接 [10] ，有效地提高了玻璃的形成能力。
图2.2 添加不同B 2 O 3 含量的SZP玻璃在升温速率为10℃/min时的DTA曲线
表2.3 添加不同B 2 O 3 含量的SZP玻璃的特征温度与稳定性参数
图2.3所示为添加不同Al 2 O 3 含量的SZP玻璃在升温速率为10℃/min时的DTA曲线。同样，玻璃在低温下没有放热峰、吸热峰出现，因此图中只给出了200℃～750℃内的DTA曲线。从图2.3可见，SZP玻璃在添加Al 2 O 3 的前、后，转变温度 T g 并没有出现很大的变化。不过，初始析晶温度 T x 随着Al 2 O 3 含量的增加呈先增后减的变化趋势。
根据玻璃稳定性判据，计算得到添加不同Al 2 O 3 含量的SZP玻璃的特征温度与稳定性参数，如表2.4所示。从表2.4可知，当Al 2 O 3 含量为1%mol时，玻璃的Δ T 和 H ′的值达到最大，这表明添加1%mol的Al 2 O 3 能提高SZP玻璃的形成能力及热稳定性。这可能是因为在SZP玻璃中加入Al离子后，Al离子能与带双键的氧形成四面体，进而改善玻璃结构，因此提高了SZP玻璃的形成能力和热稳定性。
图2.3 添加不同Al 2 O 3 含量的SZP玻璃在升温速率为10℃/min时的DTA曲线
表2.4 添加不同Al 2 O 3 含量的SZP玻璃的特征温度与稳定性参数
图2.4所示为添加不同Sb 2 O 3 含量的SZP玻璃在升温速率为10℃/min时的DTA曲线。同样，由于玻璃在低温下没有放热峰、吸热峰出现，因此图中只给出200℃～750℃内的DTA曲线。从图2.4可见，玻璃在添加Sb 2 O 3 的前、后，转变温度 T g 明显比基础玻璃S0的 T g 低，而初始析晶温度 T x 随着Sb 2 O 3 含量的增加呈先增后减的变化趋势。
根据玻璃稳定性判据，计算得到添加不同Sb 2 O 3 含量的SZP玻璃的特征温度与稳定性参数，如表2.5所示。从表2.5可见，随着Sb 2 O 3 含量的增加，Δ T 和 H ′均呈现先增后减的变化趋势，这表明添加适量的Sb 2 O 3 可提高SZP玻璃的形成能力及热稳定性。在SZP玻璃中添加Sb 2 O 3 后，Sb 3+ 参与玻璃网络结构，可有效地提高密度，能聚合P-O键转变为P-O-Sb键 [11] ，从而使SZP玻璃的形成能力和热稳定性显著增强。
图2.4 添加不同Sb 2 O 3 含量的SZP玻璃在升温速率为10℃/min时的DTA曲线
表2.5 添加不同Sb 2 O 3 含量的SZP玻璃的特征温度与稳定性参数
