硅酸盐玻璃具有的高透明度和耐化学性因而得到了广泛的应用。然而,玻璃的脆性和低强度限制了它的应用,因此研究玻璃的开裂行为及如何提高玻璃的抗裂能力具有重要意义。本文以硅酸盐玻璃为研究对象,通过玻璃的组分设计,研究了少量P2O5取代SiO2,热处理制度和SiO2含量对硅酸盐玻璃结构和力学性能的影响。研究成果如下:（1）在硅酸盐玻璃组分中,少量的SiO2被P2O5取代时,在冷却过程中玻璃液会自发的发生相分离的现象,并且该过程会有少量晶体析出,但是,自结晶的程度并不会很高,这是由于富硅相基质粘度较高导致晶体难以进一步长大导致的,所以仍能保持较高的透明度。对玻璃的结构表征发现玻璃中的富硅相的聚合程度更高,增加了平均网络刚度,但降低了原子堆积密度,即磷硅酸玻璃的网络结构相对于未添加P2O5的玻璃会更加的开放和刚性。因此,虽然弹性模量和维氏硬度略有降低,但抗开裂能力却大大提高。纳米尺度上控制的相分离可以在不严重影响玻璃的透明度的情况下提高氧化物玻璃的抗裂性。（2）将磷硅酸盐玻璃在650℃和750℃热处理,研究了玻璃的液-液分相和结晶行为。研究发现了Na3PO4晶体更倾向于在富磷酸盐液滴中形成,且此过程与热处理温度和时间无关。同时富磷酸盐液滴属于柔性区,因此离子的扩散速率更高。当玻璃在650℃热处理时,玻璃内部发生的较低尺度的相分离不影响样品高透明度。当温度提高到750℃时,第二相的尺寸进一步长大,会明显影响玻璃的透明度。另一方面,我们也研究了热处理后玻璃在开裂后裂纹的亚临界扩展行为。热处理过程中,随着液滴的演化,基质中的压应力增加是抗裂纹扩展能力提高的主要原因。（3）通过维氏压痕测试对玻璃的硬度及抗开裂能力进行了研究,通过红外及拉曼光谱探究了玻璃结构的变化,分析了SiO2含量和施加荷载对玻璃力学性能的影响及其形变和断裂机理的变化。在压痕实验中,玻璃抵御形变存在两个不同的过程:塑性（或剪切流动）和致密化。塑性流动是物质的体积守恒位移,而致密化过程会引起物质压缩成更紧密的结构,这会在压痕下方产生密度增加的半球形区域。研究结果表明:当SiO2含量增加时,玻璃的原子堆积系数减小,而摩尔体积增加,玻璃的弹性模量降低,硬度也从7.22 GPa降低至到6.83 GPa（载荷为100 gf）,但玻璃断裂韧性值增加,抗开裂能力变强,CR值从190 gf增加至330 gf,SiO2含量增加后,玻璃退火后的压痕对边恢复率增加,表明致密化在压痕过程中参与的比重增加,降低了残余应力,使得玻璃的抗裂性能得到了提高。