Введение 3
Часть 1.Обзор литературы 4
Различные группы стёкол, содержащие галогены 4
Неоксидные (галогенидные) стёкла 4
Боратные системы 5
Алюминатные и алюмофосфатные системы 5
Силикатные стёкла 6
Структура силикатных стёкол 7
Оксигалогенидные стёкла 10
Улетучивание галогенов из расплава 11
Вязкость и объёмные термические характеристики 14
Плотность 17
Роль галогенов в стёклах 18
Задачи исследования 20
Часть 2.Методика эксперимента 21
Синтез стёкол 21
Химический анализ 21
Дилатометрия 23
Плотность 24
Часть 3. Результаты и их обсуждение 25
Анализ составов и потери при синтезе 25
Термические характеристики 31
Плотность 35
Применение модели для описания свойств оксигалогенидных стёкол 37
Выводы: 46
Список литературы 47
Приложения
Стекло является одним из самых распространённых и используемых материалов благодаря своим уникальным свойствам: прозрачности, твёрдости, химической устойчивости к активным химическим реагентам. Несмотря на успехи создания новых материалов широкого назначения, стёкла прочно занимают одно из главных мест среди используемых в практике.
Из такого разнообразия областей применения очевидно, что необходимо изготавливать стёкла, сильно отличающиеся по свойствам: особо химически стойкие, механически прочные, особо твёрдые, обладающие определёнными оптическими и термическими свойствами. Неудивительно, что исследователи и производители стекла стремятся понять природу стекла, выяснить влияние разнообразных добавок.
Оксигалогенидные стеклообразные системы привлекают внимание широкого круга специалистов, работающих в области минералогии и медицины, занимающихся разработкой оптических и электронных устройств. Добавки галогенсодержащих компонентов в шихту при синтезе силикатных стёкол, издавна известные в качестве сугубо технологического приёма, позволяют получать материалы с новыми уникальными свойствами. Вместе с тем вопросы о количестве фторидов и хлоридов, которые можно ввести в стекло без заметных потерь и проявления известных эффектов глушения(непрозрачности) длительное время оставались без ответа. Строение таких стёкол со смешанной анионной составляющей мало изучено. Однако именно знание механизмов встраивания компонентов в стеклообразующую матрицу позволяет проводить целенаправленный синтез прогнозируемых составов. Поэтому установление закономерностей связывания галогенов в силикатном расплаве является одной из приоритетных задач в исследовании оксигалогенидных стёкол.
1. Потери компонентов при синтезе складываются из естественных и структурных
2. Фтор удерживается в расплаве в случае калиевых стекол без нарушения гомогенности в отличие от литиевых и натриевых стекол, в которых фторид щелочного металла формирует кристаллическую фазу.
3. Хлор, так же как и в литиевых и натриевых слиликатных стеклах, удерживается в силикатной матрице до определённой концентрации, а при количествах, превышающих количество укрупнённых полярных ассоциатов, покидает расплав.
4. Сравнением вновь полученных результатов анализа составов серий калиевосиликатных стекол с добавками галогена с известными для литиево- и натриевосиликатных подтверждена правомочность статистического подхода, как первого приближения при оценке количеств галогена, остающегося в стекле при синтезе.
5. Высказано предположение, что статистическая модель должна быть уточнена с учетом координационного числа иона калия.
