掺杂V2O5的锂钡硼酸盐玻璃具有增强的热屏蔽、电屏蔽和辐射屏蔽性能

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：Enhanced Thermal, Electrical, and Radiation Shielding Properties of Lithium Barium Borate Glasses doped with V2O5

LBB玻璃掺杂V2O5后热稳定性提升，玻璃转变温度及活化能随浓度变化，电导率因非桥氧和V^4+/V^5+混合价态促进极化子跳跃导电增强，辐射屏蔽效率随浓度增加显著改善，XCOM计算显示其对0.0374-3MeV光子有高效衰减。

　　

摘要

在本研究中，制备了掺有不同浓度五氧化二钒（V₂O₅）的锂钡硼酸盐（LBB）玻璃，并系统地研究了它们的热性能、电性能和辐射屏蔽性能。采用差示扫描量热法（DSC）测定了热稳定性、玻璃转变温度（T_g）和热激活能。通过电学表征（包括直流电导率和激活能）来评估V₂O₅掺杂对玻璃基体导电机制的影响。利用XCOM数据库，在0.0374–3 MeV的光子能量范围内计算了辐射屏蔽参数，包括辐射屏蔽效率、总质量衰减系数（μ/ρ）、光电吸收、康普顿散射和电子对产生。研究结果表明，增加V₂O₅的浓度可以提高玻璃密度并提升光子衰减效率。电导率也显著增加，这归因于非桥接氧原子的形成以及混合价态钒离子（V⁺⁴/V⁺⁵）的存在，这些因素促进了极化子跃迁导电。这些发现表明，掺V₂O₅的LBB玻璃在辐射屏蔽和电子应用方面具有很好的潜力。