Физико-химические свойства и строение серусодержащих щелочных фосфатных стекол

• Автор: Валова, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 195 с. : ил

Оглавление
Введение.

Глава I. Обзор литературы

1.1.0 строении оксидных стекол

1.2. К вопросу о структуре фосфатных стекол

1.2.1. О влиянии вида катиона оксида модификатора на строение анионной матрицы стекла

1.3. О природе проводимости и электрических свойствах щелочных фосфатных стекол

Глава II. Методика эксперимента.

2.1. Синтез стекол.

2.2. Химический анализ.

2.3. Хроматографический анализ щелочных серусодержащих фосфатных стекол

2.4. Измерение электропроводности
2.5. Исследование природы носителей тока и их чисел переноса
2.6. Плотность.
2.7. Дифференциальнотермический анализ
2.8. Дилатометрические измерения.
2.9. Спектроскопическое и рентгенографическое исследование стекол
2 Скорость распространения ультразвуковых волн.
2 Микротвердость.
Глава III. Экспериментальные результаты и их обсуждение
3.1. Электрические свойства и строение щелочных оксидных фосфатных стекол
3.1.1. Об особенностях строения щелочных фосфатных стекол
3.1.2. Электрические свойства стекол на основе МеРОз Ме Л, Ыа, К
3.2. Влияние сульфатионов на электрические свойства стекол систем МеО4МеР Ме и, Ыа, К
3.2.1. Электрические свойства и строение стекол системы Л
3.2.2 Строение и электрические свойства стекол систем МеМеРОз, где Ме , К
3.3. Влияние сульфидионов на структуру и электрические свойства стекол систем МеМеРОз Ме Ь, Ыа, К
3.3.1. Система ЬгБЬРОз
3.3.2. Система ЫаЫаРОз
3.3.3. Стекла системы ККР.
3.4. Заключение.
Список цитируемой литературы


В некоторых работах были высказаны предположения о существовании в стеклообразных расплавах и твердых стеклах анионов, не имеющих аналогов в кристаллических соединениях того же состава. Основным выводом этих и многих других работ является то, что микронеоднородное строение присуще как расплавам, так и твердым стеклам независимо от их состава. Все изложенное выше дает возможность лишь качественно оценить строение твердых стекол, так как установить строение и природу связи между областями микронеоднородного строения достаточно сложно. С нашей точки зрения наиболее перспективной является теория микронеоднородного строения стекла, предложенная Р. Л. Мюллером , . Исследование концентрационных зависимостей электрической проводимости и химической устойчивости щелочных боратных стекол позволило Р. Л. Мюллеру сделать вывод о микронеоднородном строении стекла. При этом координация атомов бора меняется с трех на четыре, количество атомов кислорода, координированное около атомов бора, также возрастает. Увеличивается число связующих валентных связей в структуре стекла. В результате повышается стабильность и прочность структуры, что приводит к возрастанию нижнего предела критической области температур у стекол этих систем. Одновременное накопление лабильных ионизированных с. При введении МезО в окись кремния координация кремния по кислороду остается неизменной координационное число равно 4, сохраняется постоянным и общее число валентных связей. В результате введение щелочного оксида в 8Ю2 будет сопровождаться ослаблением консервативного характера системы, структура стекла при этом разрыхляется и температура размягчения падает, возрастает склонность к кристаллизации . Таким образом, оксиды щелочных металлов разрыхляют структуру силикатов, в го время как те же оксиды упрочняют структуру боратов. В этом отношении теория ЗахариасенаУоррена ошибочна, утверждая обязательность разрыва валентных связей в оксидной сетке стекла при введении в нее оксидов металлов. Введение первых порций щелочного металла в борный ангидрид сопровождается образованием полярных с. МеВ2 количество которых возрастает вместе с увеличением содержания Ме. Сначала эти полярные с. ВО32 рис. Вместе с ростом концентрации Ме увеличивается содержание полярных с. Рис. Рост ассоциированных группировок, полярных структурных элементов при увеличении содержания щелочных окислов в стекле в соответствии с представлениями РЛ. Мюллера . Этот факт представляет несомненный интерес для практики существует определенная критическая концентрация щелочного оксида ниже которой даже заметное изменение концентрации Ме слабо сказывается на физикохимических свойствах, в то время как выше этой границы даже незначительное изменение концентрации щелочного оксида влечет за собой чрезвычайно большое изменение тех физикохимических свойств, которые обусловлены миграцией щелочных ионов. Для характеристики критической концентрации полярных с. Р. Л. Мюллер ввел функцию у . Значение этой функции можно найти из соотношения концентраций неполярных и полярных с. С. X. Зга функция, базирующаяся на теории Таммана о защитном действии инертных частей, входящих в состав сложной системы, была использована Р. Л. Мюллером в для интерпретации концентрационных зависимостей скорость растворения состав и электропроводность состав стекол системы Вз. Он показал, что если у 6, то полярные с. При у 6 происходит сращивание полярных с. По мнению Р. Л. Мюллера это происходит тогда, когда наступает критический момент начала взаимодействия полярных с. Среднестатистическое расстояние между центрами полярных с. Для оценки величины Р. Л. Мюллер
предположил, что значение радиуса полярной с. А и неполяр
ной г1. X. е. В настоящее время химическая микронеоднородность структуры стекла установлена самыми разными методами ИК спектроскопии, электронномикроскопически, ядерного магнитного резонанса, рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами, методами дифференцмальнотермического анализа и т. В работах Р. Л. Мюллера была рассмотрена взаимосвязь физикохимических свойств и структуры относительно простых по составу стекол.