Течение расплава стекол на основе селенида мышьяка в каналах круглого и кольцевого сечения

• Автор: Шапошников, Роман Михайлович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 101 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Свойства стеклообразного Ае

1.1. Состав и строение стекол системы Аэ8е.

1.2. Свойства стекол системы Аз8е

1.3. Получение высокочистых стекол системы АбБ

для волоконной оптики.

1.4. Физикохимические свойства стекол систем АбБТ , Аве.

1.5. Методы изготовления оптического волокна.

Глава 2. Течение расплава Азе3 через цилиндрический канал круглого сечения

2.1. Методика эксперимента.

2.2. Результаты эксперимента.
2.3. Зависимость скорости течения от параметров процесса
Глава 3. Течение расплава Азе3 через цилиндрический канал кольцевого сечения
3.1. Методика эксперимента.
3.2. Результаты эксперимента.
3.3. Зависимость скорости течения от параметров процесса
Глава 4. Обсуждение и использование результатов
4.1. Модели течения расплава, адекватно описывающие результаты эксперимента.
4.2. Модель течения расплава селенида мышьяка
в условиях вытяжки волокна
4.3. Пластическая вязкость и предельное напряжение сдвига расплавов стекол систем АбЗ, Аб88, АбТ.
4.4. Практические рекомендации по изготовлению световодов из стекол на основе селенида мышьяка методом двойного тигля
Литература


XIII Международном симпозиуме по неоксидным и новым оптическим стеклам г. Пардубице, Чешская Республика, сентябрь г. XII Конференции по химии высокочистых веществ г. Нижний Новгород, июнь г. Публикации, По материалам диссертации опубликовано 7 статей в отечественных журналах, тезисы 4 докладов на конференциях. Структу ра и объем диссертации. Диссертация изложена на 1 странице машинописного текста, состоит из введения и 4 глав, выводов и списка цитируемой литературы наименования, содержит таблиц и рисунков. В первой главе приводятся литературные данные, на основании которых происходит постановка задачи исследования и определение цели работы. Во второй главе приведены результаты эксперимента по исследованию течения расплава селенида мышьяка в канале круглого сечения. В третьей главе результаты экспериментов гю исследованию течения расплава селенида мышьяка в канале кольцевого сечения. Четвертая глава посвящена обсуждению полученных результатов и использованию их в технологии изготовления оптического волокна. ГЛАВА 1. Свойства стеклообразного селенида мышьяка. СОСТАВ И СТРОЕНИЕ СТЕКОЛ СИСТЕМЫ Ав вс. Область стеклообразования, диаграмма состояния системы Аб Эе. Область стеклообразования в системе Аэве простирается от чистого селена, являющегося индивидуальным стеклообразователем, до ат мышьяка3 5. Это шире, чем в системе Аэв. При охлаждении расплавов массой 5 г в кварцевых ампулах со скоростью 4 Кс в области Тй удается получить стекла, содержащие до ат. Аб. Диаграмма состояния системы Аэве , построенная по результатам исследований закристаллизованных образцов методами дифференциальнотермического анализа 9, дифференциальной сканирующей калориметрии и рентгенофазового анализа . В системе установлено существование двух соединений. Аэез плавится конгруэнтно при 0С. Аб 8е по данным работы плавится без разложения при 5 С, а по данным работы 9 плавится инконгруэнтно. Отмечено наличие трех эвтектик, отвечающих , и ат Аэ 9, Диаграмма системы АБве приведена на рисунке 1. Рис. Диаграмма состояния системы . Рис. Структура стекол. Стеклообразный селенид мышьяка представляет собой слоистый полимер, образованный тригональными структурными единицами АэЗезг рис 1. Исследования этого стекла методами рентгеноэлектронной спектроскопии , Ж и КР спектрометрии говорят о его полимерной структуре. Результаты исследований свидетельствуют о наличии пирамидальных структурных единиц Аввезд и об их двумерной увязанности. Атомы селена играют роль мостиков. Структурные единицы Аэвезд объединены в полосы, ориентированные таким образом, что атомы разных элементов являются ближайшими соседями. Внутри слоев атомы соединены ковалентными связями, а между слоями вандерваальсовыми. При отклонении в ту или иную сторону от стехиометрического соотношения структура сткол системы АБве может значительно изменяться. Согласно представлениям 5 , при содержании мышьяка менее ат. Девею. В стклах, обогащнных мышьяком, образуется пространственно непрерывный полимерный каркас, в котором преобладают тригональные АБвезд и квазитетраэдрические АБе4д структурные единицы рис. Авторы работы на основании данных колебательной Жспектроскопии предлагают следующую классификацию селенидномышьяковых сткол, включающую 4 группы. Сткла с содержанием мышьяка до 2,2 ат. Сткла второй группы от 2,2 до атомн Аб состоят из цепочек селена, сшитых мышьяком в более длинные, по сравнению с первой областью, цепи, среди которых статистически распределены группировки АБвезд. Длина цепочек определяется максимальной температурой синтеза и скоростью охлаждения расплава. Вследствие существования микрообластей со структурой стеклообразных АБез и ве , являются микронеоднородными. Основу сткол третьей группы, содержащих от до ат. Аб, составляют пирамиды Аявезд, углы при вершинах и длины связей в которых могут быть искажены изза
Рис. Типы структурных единиц, имеющих связи Аб ве, в полимерной сетке сткол системы АБве а тригональные АБвез2 б квазитетраэдрические АБе4,2 вцепочечные АБе22. Стеклообразные сплавы четвртой группы с содержанием мышьяка более ат.