Стеклообразование в системе Bi2O3 – B2O3. Термическая устойчивость и структура стекол

Abstract

В статье представлены результаты исследования влияния особенностей получения стекол на концентрационные интервалы стеклообразования в бинарной системе оксид висмута (III) – оксид бора. Установлено, что изменение способа закалки расплава и связанное с ним повышение скорости охлаждения приводят к расширению концентрационного интервала стеклования: при охлаждении расплава в тигле стекла образуются в интервале концентраций 35–45 мол.% Bi2O3, закалка на металлической пластине позволяет получать стекла в интервале 30–55 мол.% Bi2O3, а сдавливание расплава между двумя холодными медными пластинами – в интервале 30–70 мол.% Bi2O3. Исследованы концентрационные зависимости мольных объемов стекол и парциальных мольных объемов оксидов висмута и бора, которые совместно с результатами ИК-Фурье спектроскопии указывают на постепенное изменение в интервале 40–50 мол.% Bi2O3 координационного числа бора в стекле с 4 до 3. Рассчитанные по результатам неизотермической кристаллизации стекла кажущиеся энергии активации кристаллизации понижаются с ростом температуры кристаллизации и при увеличении содержания оксида бора

There are data dedicated to the features of synthesis of glasses in the system of bismuth borates introduced in the paper. It was shown that an increase of melt cooling rate leads to widening of glassforming region: at a cooling of melt in crucible glasses forms in concentration area 35–45 mol.% Bi2O3, quenching on the metal plate yield glasses at 30–55 mol.% Bi2O3 area, and squeezing of melt between cold copper plates yield glasses at 30–70 mol.% Bi2O3 area. Concentration dependences of molar volumes of glasses were measured and partial molar volumes of bismuth and boron oxides were calculated. In agreement with FTIR spectroscopic data confirmed decrees or boron coordination number from 4 to 3 with increase of containing of bismuth, conversion occurs gradually at concentration 40–50 мол.% Bi2O3. In non-isothermal routine the apparent activation energy of glass crystallization was evaluated, it was shown that with addition of boron oxide that value decreases and crystallization temperature increases