СПЕКТРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДОБАВОК АЛЮМИНИЯ НА СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЩЕЛОЧНЫХ БОРОСИЛИКАТНЫХ СТЕКОЛ

Вячеслав Евгеньевич Еремяшев; Галина Геннадьевна Кориневская; Ринат Равильевич Айсин

Авторы

Вячеслав Евгеньевич Еремяшев филиал Южно-Уральского государственного университета в г. Златоусте. 456209, г. Златоуст, ул. Тургенева, 16
Галина Геннадьевна Кориневская 456317, г. Миасс, Институт минералогии УрО РАН
Ринат Равильевич Айсин Институт элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова РАН (ИНЭОС РАН), 119991, ГСП-1, Москва, В-334, ул. Вавилова, 28

Ключевые слова:

боросиликатные стекла, спектроскопия, структура, алюминий

Аннотация

Методами колебательной спектроскопии изучено влияние алюминия на структуру щелочных боросиликатных стекол с разным соотношением катионов-сеткообразователей и катионов-модификаторов. Установлено, что при добавлении небольшого количества алюминия в состав стекол происходит уменьшение различия в распределении натрия и калия между боратными и силикатными составляющими структуры боросиликатных стекол. Это позволяет рассматривать алюминий в качестве добавки, способствующей увеличению однородности боросиликатных стекол, одновременно содержащих натрий и калий, и повышению термической и химической устойчивости матричных материалов, создаваемых на основе этих стекол.

Биографии авторов

Вячеслав Евгеньевич Еремяшев, филиал Южно-Уральского государственного университета в г. Златоусте. 456209, г. Златоуст, ул. Тургенева, 16

доктор химических наук, доцент, заведующий кафедрой физики

Галина Геннадьевна Кориневская, 456317, г. Миасс, Институт минералогии УрО РАН

младший научный сотрудник

Ринат Равильевич Айсин, Институт элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова РАН (ИНЭОС РАН), 119991, ГСП-1, Москва, В-334, ул. Вавилова, 28

кандидат химических наук, научный сотрудник

Библиографические ссылки

Du L.-S., Stebbins J.F. J. Solid-state NMR Study of Metastable Immiscibility in Alkali Borosilicate Glasses. Journal of Non-Crystalline Solids, 2003, V. 315, pp. 239 – 255.

Eremyashev V.Е., Shabunina L.А. [Influence of R and K Parameters on Anionic Sructure of Alkaline Borosilicate Glasses]. Bulletin of South Ural State University. Ser. Chemistry, 2011, vol. 6 (33), pp. 68 – 72. (in Russ.)

MacKenzie J.W., Bhatnagar A., Bain D., Bhowmik S., Parameswar C., Budhwani K., Feller S.A., Royle M.L., Martin S.W. 29Si MAS-NMR Study of the Short Range Order in Alkali Borosilicate Glasses. Journal of Non-Crystalline Solids, 1994, vol. 177, no. 2, pp. 269 – 276.

Roderick J.M., Holland D., Howes A.P., and Scales C.R. Density–Structure Relations in Mixed-Alkali Borosilicate Glasses by 29Si and 11B MAS–NMR. Journal Non-Crystalline Solids, 2001, vol. 293 – 295, pp. 746 – 751.

Mysen B. O. Structural Behavior of Al³⁺

Eremyashev V.E., Osipov A.A., Volkov A.U., Bykov V.N. [Structure of Aluminosilicate Glasses and Melts of NaAlSi₃O₈^-Na₂Si₂O₅ according to RAMAN data]. Rasplavy [Melts], 2004, no. 3, pp. 92 – 96. (in Russ.)

Eremyashev V.E., Osipov A.A., Bykov V.N. [Structure of Aluminosilicate Glasses and Melts of KAlSi₃O₈^-Na₂Si₂O₅ according to RAMAN data]. Rasplavy [Melts], 2005, no. 4, pp. 93 – 95. (in Russ.)

Stebbins J., Wu J., Thompson L. Interaction between Network Cation Coordination and Non-Bridging Oxygen Abundance in Oxide Glasses and Melts: Insights from NMR Spectroscopy // Chemical Geology, 2013, vol. 346, pp. 34 – 46.

Eremyashev V.Е., Osipov A.A., Osipova L.M. Borosilicate Glass Structure with Rate-Earth-Metal Cations Substituted for Sodium Cations. Glass and ceramics, 2011, vol. 68, iss. 7 – 8, pp. 205 – 208.

El-Egili K. Infrared Studies of Na₂O–B₂O₃^–SiO₂ and Al₂O₃^–Na₂O^–B₂O₃^–SiO₂ Glasses. Physica B, 2003, vol. 325, pp. 340 – 348.

Wan J., Cheng J., Lu P. The Coordination State of B and Al of Borosilicate Glass by IR Spectra // Journal of Wuhan University of Technology Mater, 2008, vol. 23, no 3, pp. 419 – 421.

Xiu T., Liu Q., Wang J. Alkali–Free Borosilicate Glasses with Wormhole–Like Mesopores. J. Mater. Chem., 2006, no. 16, pp. 4022 – 4024.

Furukawa T., White W. Raman Spectroscopic Investigation of Sodium Borosilicate Glass Structure. Journal of Materials Science, 1981, vol. 16, no. 10, pp. 2689 – 2700.

Manara D., Grandjean A., Neuville D. R. Advances in Understanding the Structure of Borosilicate Glasses: A Raman Spectroscopy Study. American Mineralogist, 2009, vol. 94, no. 5 – 6, pp. 777 – 784.

McMillan P. Structural Studies of Silicate Glasses and Melts-Applications and Limitations of Raman Spectroscopy. American Mineralogist, 1984, vol. 69, pp. 622 – 644.