Стеклообразование в системах NaF тАУ MeF2 тАУ CdSO4 (Me тАУ Ca, Ba)
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
? 940 К (рис. 3.14 - 3.15). Образцы данных составов имеют минимальную температуру ликвидуса и характеризуются максимальными значениями критериев термической стабильности, что соответствует положению о том, что наиболее высокой термической стабильностью обладают стекла, составы которых приходятся на эвтектику и эвтектические линии. Наименьшей термической стабильностью обладают стекла, составы которых соответствуют химическому соединению.
Рис. 3.14 - Область стеклования и ориентировочная диаграмма плавкости системы NaF - СаF2 - CdSO4
Рис. 3.15 - Область стеклования и ориентировочная диаграмма плавкости системы NaF - BaF2 - CdSO4
При относительном сравнении значений величин термической стабильности некоторых многокомпонентных фторидных стекол (табл. 3.14) с подобными значениями величин для полученных в данной работе стекол на основе сульфата кадмия, позволяет сделать вывод о более низкой стабильности стекол на основе CdSO4. Это закономерно должно приводить к существенному усложнению процесса получения стекол на основе сульфата кадмия, что отражается в высоких скоростях закаливания фторсульфатных расплавов. При небольших скоростях охлаждения (простая отливка расплава на металлическую пластину без дополнительного прессования расплава сверху другой пластиной) образцы были частично или полностью закристаллизованы.
Таблица 3.14 - Параметры термической стабильности некоторых фторидных стекол
№Состав, мол. %Tg, KTg/Tl?T, KНrH`S, K154ZrF4-23BaF2-4LaF3-3AlF3-16NaF5350.721644.320.31-230GaF3-25SrF2-25CdF2-15ZnF2-5ThF46010.69850.470.140.99336InF3-20ZnF2-20BaF2-20SrF2-4GaF35820.681050.630.184.32420YF3-40AlF3-20BaF2-20CaF27130.661030.380.142.02530PbF2-20GaF3-15InF3-20CdF2-15ZnF2516-111-0.224.3Таким образом, изучение стеклообразования в тройной системе NaF - МеF2 - CdSO4 (Me - Ca, Ba) показало, что при высоких (до 1000 град/с) скоростях закаливания, можно получить образцы, находящиеся в стеклообразном состоянии.
ВЫВОДЫ
Впервые построены диаграммы плавкости четырех систем CdSO4 - NaF; CaF2 - CdSO4; NaF - BaF2; BaF2 - CdSO4. Все диаграммы эвтектического типа без взаимной растворимости исходных компонентов.
В системах NaF - MeF2 - CdSO4 (Me - Ca, Ba) впервые расчетным путем определены области стеклования, границы которых подтверждены экспериментальными исследованиями. Область стеклования примыкает к бинарному разрезу NaF - CdSO4 и распространяется в направлении к BaF2, CaF2.
Определены характеристические температуры фторсульфатных стекол и рассчитаны критерии их термической стабильности. Для всех полученных стекол выполняется правило Каузмана (правило двух третей). Введение в кадмий - натриевые стекла фторидов кальция или бария приводит к заметному повышению их устойчивости к кристаллизации, что отражается в увеличении всех значений критериев термической стабильности. Критерий Груби (Нr) для всех стекол находится в пределах от 0.069 до 0.204, что свидетельствует о низкой термической стабильности стекол и требует высоких (более 100 град/с) скоростей охлаждения расплавов при синтезе стекол.
Все полученные стекла прозрачны в УФ, видимой и ИК областях спектра от 258-270 нм до 7-8 мкм. В длинноволновой области ограничение пропускания обусловлено началом фундаментального поглощения, а в коротковолновой - собственными колебаниями решетки. Синтезированные стекла являются диэлектриками, Еg = 4,6- 4,8 эВ
ЛИТЕРАТУРА
1.Петрова Е.М. Закономерности формирования структуры стекол на основе FeF3, GaF3, InF3 и ZrF4 / Автореф. дис. канд. хим. наук // Сибирск. гос. техн. ун-т.: Красноярск, 1998. -29с.
2.Байдаков Л.А. Количественный критерий стеклообразующей способности вещества на основе учета природы химической связи // Физика и химия стекла, 1994. Т.20. №3. С. 341-347.
.Мазурин О.В. Стекло: природа и строение. - Л., 1985
.Демкиной Л.И. Физико-химические основы производства оптического стекла. - Л.: Химия, 1976. С. 456.
.Качалов Н.Н. Стекло. - М.: Изд-во АН СССР, 1959.
.Шульц М.М., Мазурин О.В., Порай-Кошиц Е.А. Стекло: природа и строение. - Л.: Знание, 1985. С. 32.
.Краева Н.В., Кертман А.В., Андреев О.В. Стеклообразование в системах Ga2S3-MeS-MeF2 (Me = Mg, Ca, Sr, Ba) // Тез. докл. Всеросс. конф. Химия твердого тела и функциональные материалы; УрО РАН. - Екатеринбург, 2004. С. 224.
.Федоров П.П., Закалюкин Р.М., Игнатьева Л.Н., Бузник В.М. Фториндатные стекла // Успехи химии, 2000. Т.69. №8. С.767-779.
.Плахотник В.Н. Фториды вокруг нас. // Соросовский образовательный журнал. №2, 1998. С.95.
.Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия: Учеб. для вузов. - М.: Высшая школа, 1981. - 679 с.
.Реми Г. Курс неорганической химии. В 2-х кн. Кн. 2. - М.: Мир, 1966. - 836 с.
.Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. - М.: Мир, 1971. - 560 с.
.Некрасов Е.Б. Основы общей химии 3-е изд., испр. и доп. - М.: Химия, 1973. - 656 с.
.Рысс И.Г. Химия фтора и его неорганических соединений. - М.: Госхимиздат, 1956. - 718 с.
.Исикава Н., Кобаяси Е. Фтор: химия и применение. - М.: Мир, 1982. - 276 с.
.Угай Я.А. Неорганическая химия: Учеб. для хим. спец. вузов. - М.: Высшая школа, 1989. - 463 с.
.Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. - Л.: Химия, 1977. - 67 с.
.Бабицына А.А., Емельянова Т.А., Федоров В.А. Стеклообразование в системах ZrF4 - BaF2 - AlF3 - NaF, ZrF4 - BaF2 - LaF3 - NaF, ZrF4 - BaF2 - LaF3 - AlF3. // Неорган. материалы, 2002. Т.38. №5. С. 622-631.
19.Байдаков Л.А., Блинов Л.Н., Почепцова Н.С. К вопросу о взаимосвязи стеклообразного состояния вещества с его фундаментальными характеристиками // Письма ЖТФ. 1986. Т.12. №15. С. 954-957.
.Байдаков Л. А., Блинов Л. Н. О корреляции между атомно-структурными характеристиками расплавов и их способностью к стеклообразованию // Физ. и хим. стекла, 1987. Т.13. №3. С. 340-345.
.Байдаков Л.А., Блинов Л.Н., Байдаков Е.Л. Квантовые характер