Effect of B 2 O 3 Substitution for SiO 2 on the Network Structure and Degradation Behavior of Borosilicate Glasses

硼硅酸盐玻璃 降级(电信) 材料科学 离子 化学工程 网络结构 矿物学 摩尔比 化学物理 氧气 分子动力学 四面体 替代(逻辑) 图层(电子) 硅
作者
Minhui Zhang,Yonghui Cao,Yu Cao,Yang Li,Guang Pan
出处
期刊:Journal of the American Ceramic Society [Wiley]
卷期号:109 (3) 被引量:3
标识
DOI:10.1111/jace.70658
摘要

ABSTRACT The effects of B 2 O 3 substitution for SiO 2 on the network structure and in vitro degradation behavior of borosilicate glasses were investigated using a combined approach of molecular dynamics (MD) simulation and experimental methods. The results show that an increasing B 2 O 3 /SiO 2 molar ratio shifts the main network former from [SiO 4 ] to [BO 3 ] and [BO 4 ] units. Notably, [BO 3 ] units exhibit a tendency for spatial aggregation, which reduces network stability, whereas [SiO 4 ] tetrahedra increase their bridging oxygen connectivity to compensate and stabilize the network. These structural changes critically determine the degradation mechanism: For silicate‐rich glasses (e.g., 0B, 1B), a protective silica‐rich layer forms, leading to a fluctuating, layer‐by‐layer ion release of Ca, B, and Si. In contrast, for borate‐rich glasses (e.g., 2B, 3B), the network undergoes rapid, bulk disruption due to the vulnerability of clustered [BO 3 ] domains, resulting in the near‐synchronous and rapid release of B and Ca. Furthermore, the applicability of F n e t for predicting the ion release behaviors of borosilicate glasses is demonstrated. This study validates the integrated MD‐experimental approach for revealing the atomic‐scale origins of degradation behavior and demonstrates the potential of structural descriptors like F n e t for guiding the composition design of bioactive glasses with tailored ion release profiles.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
晓晓鹤发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
洪豆豆完成签到,获得积分10
1秒前
冷酷哈密瓜完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
JamesPei的应助被Phantom采纳,获得10
3秒前
拯救小岛发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
zxc完成签到,获得积分10
4秒前
勤恳的远锋完成签到,获得积分10
5秒前
牛子发布了新的文献求助10
5秒前
Orange的应助被205采纳,获得10
5秒前
大个的应助被沈一碗采纳,获得10
5秒前
yyd完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
vc发布了新的文献求助80
6秒前
情怀的应助被wenbo采纳,获得10
6秒前
蓝天的应助被hanhe采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
minicoco完成签到,获得积分10
8秒前
Skyfury发布了新的文献求助10
9秒前
妮妮完成签到,获得积分10
9秒前
徐小叉关注了科研通微信公众号
10秒前
大知闲闲完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
云起发布了新的文献求助10
11秒前
aa的应助被流氓煎蛋采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
带帽完成签到,获得积分20
13秒前
14秒前
JamesPei的应助被一二三四采纳,获得10
15秒前
碧绿的雪莲完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
CodeCraft的应助被衷医课代表采纳,获得10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8150800
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9547736
关于积分的说明 21682334
捐赠科研通 7738128
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3424471
关于科研通互助平台的介绍 2549406
邀请新用户注册赠送积分活动 2467801