Закономерности формирования структуры стекол на основе FeF3 , GaF3 , InF3 и ZrF4

• Автор: Петрова, Елена Михайловна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Введение
Оглавление

Глава 1. Структурные модели фторидных стекол
1.1. Строение фторидов и их роль в стеклообразовании
1.2. Структурные исследования фторидных стекол
1.2.1. Стекла на основе тетрафторидов металлов
1.2.2. Стекла на основе трифторидов металлов
Глава 2. Синтез и методики исследований фторидных стекол
2.1. Синтез исходных веществ
2.2. Синтез фторидных стекол
2.2.1. Синтез стекол на основе ОаР3 и 1пР3
2.2.2. Синтез стекол на основе БеРз
2.2.3. Синтез стекол на основе 2гР4
2.3. ИК и КР спектроскопическое исследование стекол
на основе ОаБз, №3 и 2гР4
2.4. ИК спектроскопическое исследование стекол
на основе РеРз
2.5. Исследование фторидных стекол методом ЯМР
2.6. Мессбауэровские исследования стекол на основе РеРз
2.7. Измерение электропроводности стекол на основе 2гР4
Глава 3. Структурные исследования фторидных стекол
3.1. Структурные исследования стекол на основе РеР3
3.1.1. Исследование стекол на основе РеРз методом
ИК спектроскопии
3.1.2. Исследование стекол системы РеРз - РЬР2 - ИРг методом мессбауэровской спектроскопии
3.1.3. Формирование структуры стекол на основе РеР3
3.2. Структурные исследования стекол на основе СаР3 и 1пР3
3.2.1. Исследования стекол на основе ваР3 и 1пР3 методом
ИК спектроскопии
3.2.2. Исследования стекол на основе ОаРз и ІпИз методом
ЯМР 19Р
Глава 4. Строение фторидных стекол с позиций комплексно-кластерной
модели
4.1. Основные положения рассматриваемого подхода
4.2. Структурная модель стекол на основе СаРз и ІпРз
4.3. Структурная модель стекол на основе 2гр4
4.4. Влияние различных компанентов на сетку фторцирконатного стекла
4.4.1. ИК и КР сиектроскопическое исследование сетки стекол
на основе 7л?4
4.4.2. Исследование стеклообразной сетки методами
ЯМР 71л и 19Р
4.4.3. Влияние компонентов системы на параметры электропроводности стекол
4.4.4. Структурные особенности стеклообразной сетки
Заключение
Литература

Введение
Фторидные стекла вызывают постоянно возрастающий научный интерес в силу уникальных оптических и физико-химических характеристик - широкий диапазон спектральной прозрачности в удобном ИК интервале, малые значения показателя преломления и дисперсии, чрезвычайная чувствительность оптических параметров к механическим воздействиям, высокая ионная проводимость и другие.
Отмеченные характеристики позволяют считать фторидные стекла перспективными сверхпрозрачными материалами для волоконной оптики, перспективными сенсорными материалами и перспективными анионными твердыми электролитами. Однако их эксплуатационные характеристики низки в сравнении с силикатными и другими оксидными стеклами по причине устойчивости. Получение устойчивых фторидных стекол с улучшенными эксплуатационными характеристиками сдерживается отсутствием однозначных представлений о их строении.
Исследования строения фторидных стекол и построение структурных моделей в большинстве случаев основывается на сравнении результатов, полученных различными методами исследования кристаллических и стеклообразных систем одинакового химического состава. Чем шире круг привлекаемых физических и физико-химических методов исследования, тем достовернее формируется представление о структурной модели исследуемого стекла.
В представляемой работе в качестве таких методов использовалась инфракрасная спектроскопия (ИК), спектроскопия комбинационного рассеяния (КР), спектроскопия ядерного гамма резонанса (ЯГР) и спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР).
Колебательная спектроскопия (ИК, КР) широко используется в исследовании некристаллических материалов. Особенность метода состоит в том, что ИК спектры поглощения и комбинационного рассеяния (КР) имеют отчетливые полосы, соответствующие определенным локальным модам структурных группировок. Параметры полос, такие как частота, интенсивность, форма относятся к чисто специфическим структурным свойствам. Если происходит изменение хотя бы одного из параметров, то можно говорить о соответствующих структурных изменениях локальных группировок или их взаимодействии между собой

комплексов [53, 66 - 68]. Еще большее смещение полосы поглощения относительно изолированного октаэдра наблюдается в стеклах, полученных быстрой закалкой расплава. Смещение в высокочастотную область спектра составляет 120-130 см 1 и может быть результатом замораживания структуры расплава, построенного из комплексов железа с координационным числом меньше шести.
Известно [5, 10, 11, 15, 27], что в зависимости от вязкости расплава,
подвергшегося затвердеванию или, иными словами, скорости охлаждения расплава до стеклообразного состояния, получаемые стекла в той или иной степени воспроизводят строение жидкости. Чем выше скорость охлаждения и ниже температура жидкости, тем выше соответствие между строением стекла и строением равновесного расплава. Иными словами, в зависимости от термической предыстории, в стекле фиксируются различные структурные конфигурации.
Согласно этому данные
„ „
Рисунок 3.2. ИК спектры поглощения стекол № 7, 8,
10, 11, 13, полученных со скоростью 106 К/с (номера исследований позволяют
соответствуют табл. 3.1)
предположить наличие в структуре серии железосодержащих стекол, полученных сверхбыстрой закалкой, группировок с координационным числом шесть и ниже.
В спектрах всех стекол наблюдается одна интенсивная полоса,
располагающаяся при 595-610 см"1. Спектры ИК-поглощения стекол, полученных
быстрой закалкой расплава, представлены на рисунке 3.2. Также как в стеклах полученных медленным охлаждением наблюдаемая в спектре полоса отнесена к

частота, см