磁光玻璃又叫法拉第旋光玻璃，是近几十年来新发展起来的一种透明磁光功能材料，当偏振光通过带有磁场的玻璃时，光的偏振面发生旋转。因其光学性能好、磁光性能优异可用于制作光线隔离器、磁光调制器、磁光开关等功能器件，在航空、军事、制导、卫星控制等领域有着广泛的应用。当前，逆磁性磁光玻璃的研究热点是如何增加玻璃抗磁性离子的含量，提高玻璃的抗磁化率，增大玻璃的Verdet常数。但由于抗磁性离子具有较大的离子半径和较低的配位数，不适当的配合料组成和不精密的成型温度制度，都会导致玻璃的热稳定性和化学稳定性降低。因此，研究Verdet常数高、综合性能优异的磁光玻璃具有重要意义。本实验以分析纯的三氧化二铋（Bi₂O₃）、硼酸（H₃BO₃）、碳酸锂（Li₂CO₃）、氧化铅（PbO）和氧化锗（GeO₂）等为主要原料制备了Bi₂O₃-B₂O₃-Li2O（BBL）和Bi₂O₃-PbO-GeO₂-B₂O₃（BPGB）系统逆磁性磁光玻璃。同时探索了重金属含量高的逆磁性磁光玻璃的制备工艺，采用差热分析仪（DSC）、X射线能谱仪（EDS）、X射线衍射分析仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、傅立叶红外光谱仪（FT-IR）、旋光仪、V棱镜折射仪、热膨胀仪等分析测试仪器对逆磁性磁光玻璃的结构、性能及其它们之间的相关规律进行了表征和研究。论文的主要结论如下：1)对于Bi₂O₃含量较高的BBL玻璃而言：（a）EDS研究结果表明，玻璃中存在大量的Bi₂O₃，但在熔制过程中Bi₂O₃存在少量的挥发。由于Bi₂O₃密度较大，在成型过程中容易出现分层现象，下层为富铋相，上层为富硼相。（b）IR分析玻璃微观结构发现，随着Bi₂O₃含量的增加，硼氧三角体[BO3]和铋氧四面体[BiO3]逐渐向硼氧四面体[BO₄]和铋氧八面体[BiO6]转变，从而构成铋氧和硼氧多面体构成的混合网络结构，锂离子以网络外体的形式存在。（c）SEM和XRD测试结果显示，BBL玻璃成玻性能良好，断面呈现玻璃的特征。A5样品中出现少量板状晶体，经过XRD测试分析A5样品中析出的少量晶体为Bi₂₄B₂O₃₉，BiBO₃和Li₃BO₃，其他样品并无明显衍射峰。（d）DTA测试结果表明，随着Bi₂O₃含量的增加，玻璃的特征温度（Tg、Tc和Tm）呈递减的趋势，而玻璃析晶参数却随之先增大后减小，在Bi₂O₃含量为50mol%时出现极值，此时玻璃具有最佳成玻性能和热稳定性。（e）物理性能分析表明，BBL玻璃的Verdet常数、密度、阳离子电极化率、折射率、光学碱度和膨胀系数随Bi₂O₃掺量的增加而增大。研究发现阳离子电极化率、光学碱度、折射率和Verdet常数存在关联关系。（f）化学稳定性分析结果显示，随着玻璃基体中B₂O₃含量的减少，玻璃的抗水性逐渐变差，抗酸性先增强后减弱，抗碱性逐渐增强。整体而言，BBL玻璃的抗碱性＞抗水性＞抗酸性。2)就重金属总含量较高的BPGB玻璃而言：（a）SEM和DSC测试结果表明，BPGB玻璃成玻性能良好，断面无析晶、无气泡，呈现典型的玻璃特征；随着Bi₂O₃逐步替代GeO₂，玻璃的特征温度（Tg、Tc和Tm）逐渐降低，但是析晶参数β逐渐增大，玻璃成玻性能越来越好。（b）与BBL玻璃相似，随着Bi₂O₃逐步替代GeO₂，BPGB玻璃的物理性能更加优越，Verdet常数、密度和折射率都逐步增大。