Синтез, физико-химические свойства и структура кальциевосиликатных стекол с оксидами цинка, стронция, бария

• Автор: Архипова, Надежда Александровна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 182 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Влияние оксидов цинка, стронция, бария на физикохимические свойства и структуру стекол

и выбор объектов исследования

1.2. Традиционные методы разработки промышленных силикатных составов стекол

2. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Синтез стекол

2.2. Электросопротивление .

2.3. Инфракрасные спектры .

2.4. Электронный парамагнитный резонанс .

2.5. Плотность
2.6. Показатель преломления
2.7. Температурный коэффициент линейного расширения
2.8. Кристаллизационная способность .
2.8.1. Рентгенофазовый анализ ..
2.8.2. Дифференциальнотермический анализ .
2.9. Химическая устойчивость
2Время осветления стекломассы
2. .Высокотемпературная вязкость
2Электронная микроскопия
3. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЕЕСЩЕПОЧНЫХ КАЯЬЦИЕВОСИЛИКАТНЫХ СТЕКОЛ С ОКСИДАМИ ЦИНКА, СТРОНЦИЯ, БАРИЯ Экспериментальная часть
3.1. Влияние оксидов цинка, стронция и бария на
стеклообразование в кальциевосиликатной системе
3.2. Концентрационные зависимости электросопротивления, энергии активации кальциевосиликатных стекол и определение типа проводимости в них
3.3. Отнесение характеристических частот поглощения
в ИКспектрах к структурным группировкам различного состава и строения .
3.4. Параметры спектров электронного парамагнитного резонанса исследуемых стекол .
3.5. Кристаллизационная способность
3.5.1. Идентификация кристаллических фаз методом рентгенофазного анализа .
3.5.2. Влияние оксидов цинка, стронция, бария на характер термических кривых бесщелочных кальциевосиликатных стекол .
4. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ БЕСЩЕЛОЧНЫХ КАЛЬЦИЕВОСИЛИКАТНЫХ СТЕКОЛ С ОКСИДАМИ ЦИНКА, СТРОНЦИЯ,
Обсуждение результатов эксперимента
5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ БЕСЩЕЛОЧНЫХ КАЛЬЦИЕВОСИЛИКАТНЫХ СТЕКОЛ С ОКСИДАМИ ЦИНКА, СТРОНЦИЯ, БАРИЯ
5.1. Расчет парциальных значений плотности оксидов двухвалентных металлов для бесщелочных
силикатных систем
5.2. Вывод уравнения регрессии корреляционной зависимости плотности и показателя преломления
5.3. Разработка бесщелочных кальциевосиликатных стекол, содержащих совместно оксиды двухвалентных металлов
5.3.1. Определение технологических параметров стекломассы по методу ау и выбор оптимального состава.
5.3.2. Разработка состава бессвинцового хрусталя
5.3.3. Разработка электроизоляционного состава
стекла
5.4. Разработка состава глушеного стекла.
6. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ .
ЛИТЕРАТУРА


Наблюдаемые изменения в ИК-спектрах, по мнению авторов, соответствуют положению, когда катион цинка встраивается в структурный ансамбль стекла подобно щелочному катиону (рис. П). При содержании оксида щелочного металла в мол. Однако незначительное смещение полосы поглощения в области 0 см“*, сглаживание полосы у 0 см"1 и сдвиг полосы деформационных колебаний в высокочастотную область спектра позволили В Л . Варгину с сотр. I (рис. Однако постоянство парциальных свойств (показателя преломления, плотности, средней дисперсии и среднего линейного коэффициента расширения) с изменением содержания %П0 в стекле (в области 0-#<2п0 ) привело автора [хз] к мысли о том, что поведение оксида цинка в стекле аналогично поведению оксидов щелочноземельных металлов. ИК-спектросконическими исследованиями натрий-цинксиликат-ной системы В. А.Колесова [б] доказывает аналогичность структурной роли цинка, роли атомов кальция в соответствующих системах. Анализ ИК-спектров этих стекол показал, что независимо от того, сохраняется ли постоянное содержание оксидов натрия и цинка, увеличение относительного количества второго из этих оксидов вызывает в сетке стекла практически одинаковые структурные изменения и ведет к сильной деполимеризации сетки, происходящей вследствие разрывов связи кремний-кислород катионами-деполимери-заторами/! Исследованию структурной роли оксида цинка в натрий-силикатной матрице посвящены также работы [7,], в которых указывается на возможность присутствия катионов цинка как в тетра- так и в окта^координациях. Кроме того, авторы 7 , в отличие от выводов В. А.Колесовой [б], отмечают существенное отличие поведения атомов цинка в стекле от поведения щелочных и щелочноземельных катионов. На стеклообразувдую способность катионов цинка в бесщелоч-ных стронциевосиликатных стеклах, по мнению авторов [1б], указывает выпадение в качестве кристаллической фазы диоксида цинка. Также была обнаружена обширная область несмешиваемости при содержании метасиликата цинка в псевдобинарной системе3г0ЗпО ¦ 3с свыше мае. Оксид стронция также относится к числу компонентов, влияние которых на свойства и структуру стекол было изучено, главным образом, лишь в последние годы. Исследованиям поведения катионов стронция в калиевосиликатной основе посвящены многочисленные работы С. С.Касымовой с сотр. Введение оксида стронция в калиевое или катную матрицу в пределах 5- мол. Вязкость этих стекол является сложной функцией состава, и при замене оксида калия на оксид стронция тугоплавкость стекол возрастает. Анализ энтропий активации вязкого течения и величин активационного объема позволил авторам [l7^ выделить в структуре стекла области преобладания кремнезема и силикатов калия и стронция. Последняя может быть дифференцирована на участки, обогащенные силикатами калия и стронция соответственно. В работе [l8, 1э) по данным ИК-спектроскопических исследований делается вывод о деполиыеризувдем влиянии на сетку стекла оксидов калия и стронция, причем более сильное влияние оказывают катионы стронция. С.С. Касымовой и О. С.Щавелевым []установлено, что оксид стронция в силикатных и фосфатных стеклах обладает различными парциальными значениями оптических и термооптических постоянных, а также коэффициента расширения. Н.В. Дубровиной с сотр. J произведен расчет значений парциальных коэффициентов для термического коэффициента линейного расширения многокомпонентных щелочных стронциевых стекол. Ими было установлено, что в пределах содержания оксида стронция 0-3 мол. СГ7 град. SzO'Z-i = 0 х 1СГ7 град. В работе QeQ приведены составы и свойства щелочных и бес-щелочных силикатных и боросиликатных стронцийсодержацих стекол. Анализ физико-химических свойств показывает, что замена натрия на стронций в алюмосиликатной системе способствует повышению ТКЯР и температуры трансформации, а также увеличению энергии активации вязкого течения. Изучением свойств бесщелочных стронциевых стекол и структурной роли оксида стронция в последних занимались Ю. Г.Штейн-берг, А. А.Исматов, А. И.Фазылбеков, Х. Ш.Исхаков и др.