Стекла аномалия борная

Фиг. 239. Зависимость плотности натриево-боро-силикатного стекла от содержания барного ангидрида ( аномалия борной кислоты ) (Bis oe, Warren).

Результаты рентгеновских исследований борная аномалия. Изучение структуры щелочноборатных стекол в значительной степени стимулировалось необходимостью найти объяснение так называемой борной аномалии. В щелочносиликатных системах увеличение содержания щелочного окисла приводит к уменьшению вязкости и увеличению коэффициента термического расширения. Эти эффекты объясняются весьма просто, если исходить из модели структуры стекла по Уоррену — Захариасену с увеличением числа немостиковых атомов кислорода происходит ослабление структуры. В щелочноборатных стеклах, однако, наблюдается противоположный эффект. Так, Гудинг и Тернер [30] обнаружили, что при увеличении содержания ЫагО до 16 мол.% коэффициент термического расширения падает, но затем снова возрастает (рис. 50). Аномальные изменения коэффициента расширения в области малого содержания щелочей и наступающее затем возвращение к обычной зависимости были непонятны до тех пор, пока Биско и Уоррен [31], изучая стекла системы НагО —ВгОз с использованием метода рентгенографии, не показали, что в области малого содержания щелочей у части атомов бора координационное число возрастает с 3 до [c.117]

Точно таким же способом, т. е. пользуясь анализом Фурье, Биско и Уоррен установили структуры бората кальция, бората натрия и фосфатных стекол кальция ". Так как стекло борного ангидрида построено из плоскостных элементов [ВО3], введение ионов натрия служит причиной образования в борном ангидриде тетраэдрической координации [ВО4]. Ионы натрия и кальция также размещены в полостях каркасов. Изменение типа координации связано с важными аномалиями физических Свойств, которые ниже будут описаны подробнее как и аномалия борной кислоты (см. [c.177]

Диэлектрические постоянные натриево-силикатных стекол, содержащих борный ангидрид и двуокись титана, и частично боро-силикатных стекол, вязкость которых измерили Тернер и Инглиш , были определены Функом . Аномалии в этом случае выражались в уклонениях от правила аддитивности. Хорошо отожженные стекла имеют большую плотность и более низкую поляризуемость, чем закаленные образцы. Влияние молекулярных равновесий (возникновение ассоциаций и т. д.), очевидно, имеет более важное значение, чем плотность. Большее число резонаторов в отожженном, чем в закаленном, стекле сопровождается более низкой поляризуемостью вследствие более высокой жесткости этих комплексов. В закаленных стеклах резонаторы, присутствующие в меньшем числе, имеют меньшие размеры и, следовательно, легче поляризуются. [c.194]

Интересная зависимость плотности стекла от го химического состава наблюдалась в боратах натрия. Биско и Уоррен" объяснили аномалию борной кислоты, используя соображения Уэйла и свои собственные рентгенографические исследования (см. А. II, 224 и ниже). Это явление зависит от изменения вёяйчины отношения кислорода к бору в стекле, которое возрастает от 1,50 до 2,00 при добавке окиси натрия к борному ангидриду. При этом плоскостная координация [ВОз] постепенно изменяется в тетраэдрическую конфигурацию [ВО4] (см. А. II, 226 и 227), причем отчетливо увеличивается жесткость структурного каркаса. При 16% окиси натрия наблюдается отчетливый минимум коэффициента расширения для натриево-борных стекол (фиг. 238). Согласно [c.199]

Функ В хорошем согласии с этими теориями нашел аналогичные аномалии у диэлектрических постоянных в щелочных силикатных стеклах, содержащих борный ангидрид. Максимум плотности при 18% борной кислоты отвечает в этом случае минимуму поляризуемости, которая вызывается комбинированными действиями сокращения объема и молекулярной ассоциации. Хамфрис и Морган исследовали влияние термической истории на диэлектрические постоянные и плотности натриево-боро-силикатных стекол. Конституционные воздействия химического состава выражаются главным образом в изменении отношения числа кислородных анионов к сумме чисел катионов кремния и бора, которое определяет число кислородных ионов, связанных только с одним катионом. Эти кислородные ионы вызывают уменьшение плотности и увеличение диэлектрической постоянной и показателя светопреломления. При содержании окиси натрия в боро-силикатных стеклах свыше 20% эффект, рассмотренный в 226, становится заметным, тетраэдрическая координация [ВО4] снижается до плоских групп [ВОз]. [c.200]

Соответствующие условия характеризуют перму-танту для щелочей в свинцовых силикатных стеклах при систематическом добавлении, трехокиси бора. Величина прочности на разрыв натриево-силикатного стекла при добавлении трехокиси бора, по данным Гельхоффа и Томаса (об аномалии борной кислоты см. Е. 1, 102), значительно отклоняется от аддитивности. [c.876]

Карлен тензометром исследовал аномалии физических свойств свинцово-борных стекол. Результаты указывают на внутренние молекулярные реакции в боратах свинца, которые комбинируются с типичнЫ(М изменением координации ионов, входящих в каркас структуры (см. А. II, 226 и 282), и соответствуют. окраске и ее изменениям в свинцово-борных -стежлах, изучанных Дитцелем . Положительные температурные коэффициенты поверхностного натяжения в зависимости от состава снижаются до нуля (от 82,5 до 84% РЬО) при температурах от 600 до МОО°С этот коэффициент становится отрицательным в том же температурном интервале в случае стекла с 75% РЬО. [c.133]

Если добавка окиси натрия к борному ангидриду вызывает уплотнение структуры стекла и если такая же добавка кремнезема вызывает ее разрыхление, то можно ожидать, что в смешанных боро-силикатных стеклах оба эффекта будут противодействовать друг другу и что должен существовать максимум плотности. Этот максимум был достигнут при 18% борного ангидрида в боро-силикатном стекле состава N32 В2О3 35102 (фиг. 239) . Следовательно, наблюдаемая аномалия [c.199]

Прямым методом ЯМР показано (С. П. Жданов, Е. В. Коромальди в содружестве с сотрудником Академии наук ГДР Н. Каргером, 1969—1971 гг.), что содержание тетраэдрического бора в натриевоборосиликатных стеклах отвечает содержанию Na" в стеклах и не зависит от соотношения NajO B. Og, как это раньше считалось. С. П. Ждановым высказаны представления о непостоянстве вкладов тетраэдрических борокислородных групп в свойства стекол и на этой основе интерпретированы проявления борной аномалии, в том числе и аномальные изменения плотности ликвирующих натриевоборосиликатных стекол, ранее не находившие объяснения. [c.14]

Изучая структурно-чувствительные свойства опытных стекол, такие как показатель преломления (иммерсионный метод) и плотность (гидростатическое взвешивание), на кривых состав — свойство (рис. 1) при соотношении окислов натрия и бора, близком 1 1, установили перегибы, а для температуры начала размягчения и химической устойчивости — экстремумы (табл. 2, рис. 2). Это явление объясняется полным переходом в исследуемом высокомарганцевом натрийборосиликатном стекле катионов бора из тройной координации в четверную (борная аномалия). [c.129]

Известно, что при одновременном присутствии бора и алюминия в стекле алюминий предпочтительнее бора образует тетраэдры [АЮ4], вытесняя бор в тройную координацию. Это явление, названное алюмо-борной аномалией, было подробно исследовано в ряде работ Аппена и Гань Фу-си [ ], а также Кефели, Таланта и Власовой [ ]. Поведению галлия в боросиликатных стеклах посвящена лишь работа Таланта [ ], который на стеклах серии 13Ка20 17В2О3 (70—а )8102 по [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология