Стекло, микрогетерогенность структуры

Согласно структурно-анионной кинетической концепции Н. М. Бобковой, силикатное стекло необходимо рассматривать как совокупность различных по составу и строению кремнекислородных комплексов, ио с преобладанием тех структурных группировок, которые отвечают наиболее термодинамически устойчивому соединению при переходе данного состава в расплавленное и стеклообразное состояние и находятся в соответствии с положением фигуративной точки состава на диаграмме состояния системы. Силикатным стеклам присуща микрогетерогенная структура как следствие неоднородности исходного расплава, предопределяемой кинетическими особенностями процесса стеклообразования. Структурная дифференциация в расплаве вызвана несовместимостью по структурно-геометрическим условиям образующихся кремнекислородных комплексов и определяется кристаллохимическими параметрами входящих в состав стекла катионов. С повышением величины [c.200]

Исходя из этого, можно считать, что стекло имело микрогетерогенную структуру, состоящую из независимых структурных образований кремнезема и бората натрия, которые затем были проявлены в результате выщелачивания последнего, что и было подтверждено рентгенографическими исследованиями Е. А. Порай-Кошица. [c.55]

Подобные же примеры микрогетерогенной структуры дают аналогичные калиевые боросиликатные и литиевые боросиликатные стекла. [c.56]

Таким образом, теория кристаллитного строения стекла и вытекающая из нее возможность микрогетерогенной структуры его находит косвенное подтверждение при изучении некоторых свойств стеклообразных систем. И с этой точки зрения указанная теория имеет гораздо более веские экспериментальные обоснования, чем теория строения стекла в виде неправильной структурной сетки. [c.56]

Некоторые исследователи, увлекшись изучением таких специфических стекол, стали усматривать в их структуре нечто типичное, общее, свойственное всем стеклам. В понятиях кристаллит , микрогетерогенность , система определенных химических соединений они стали видеть основное качество стеклообразного состояния. Частное они принимают за общее, специфическое за типическое. Между тем познание природы стекла должно достигаться иным путем. Как в основе теории газов лежит понятие об идеальном газе, так и в основе теории стеклообразного состояния должно лежать понятие об идеальном стекле. Как для успешного изучения кристаллического состояния требуются бездефектные, в пределе идеальные, кристаллы, так и для изучения стеклообразного состояния необходимы бездефектные, в пределе идеальные, образцы стекла. Именно структура таких стекол свойственна самой внутренней природе стеклообразного состояния. Но как раз-то в них и не удается найти неоднородностей. Лучшие технические стекла, сваренные в условиях тщательной гомогенизации в платиновых тиглях, представляют собой физически вполне однородные аморфные системы [10]. Неопределенность химических соединений, аморфность и однородность структуры, непрерывность изменения свойств — вот главные качества типичного стекла. [c.342]

Здесь уместно подчеркнуть, что ячеистая модель, в рамках которой было получено уравнение (III. 5), не учитывает микрогетерогенности структуры блочных аморфных полимеров, обусловленной термическими флуктуациями плотности (см. гл. I). С позиции феноменологии это эквивалентно замене статистических средних <(Др) > и <р>2 в уравнении (1.4) значениями (рс, g — ра, g) и (Pa.g) , что в сочетании с экспериментальными значениями Вт для некоторых стеклообразных полимеров (табл. III. 1) дает значения V, приблизительно равные объему повторяющегося звена макромолекулы. В то же время, как было показано в работе [123], кривые малоуглового рассеяния рентгеновских лучей полимерными стеклами количественно описываются уравнением (1.4) при условии, что объем, в котором реализуется флуктуация, содержит в среднем 30—40 (в зависимости от принятого типа распределения) мономерных звеньев, т. е. имеет диаметр порядка 2—2,5 нм. Нетрудно заметить совпадение этого значения с предполагаемыми размерами областей ближнего порядка в аморфных полимерах. [c.97]

В настоящее время большинство исследователей приходят к выводу о микрогетерогенной структуре стекла, т. е. такой структуре, в которой нет полного взаимного проникновения разнородных молекул, а существует лишь взаимодействие однородных молекул с образованием самостоятельных структурных микрогрупп. [c.18]

Недостатком гипотезы Захариасена является то, что, согласно ей, структурная сетка стекла представляется полностью однородной, монотонной, неупорядоченной. Между тем ряд данных свидетельствует о наличии в структуре стекла различных форм упорядочения и областей микрогетерогенности. Современными методами исследования установлено, что в стеклах существует большая степень упорядоченности, чем это допускает гипотеза Захариасена. Не объясняет эта гипотеза и взаимосвязи между свойствами стекла и диаграммой состояния. [c.196]

Связь внутренней структуры со структурой поверхности можно обнаружить и для неорганических стекол. Неорганические стекла имеют сложный многокомпонентный состав и отличаются структурной неоднородностью, микрогетерогенностью, а также, по мнению некоторых исследователей, содержат надмолекулярные образования [43, с. 52, 62, 72]. Размеры упорядоченных структурных образований колеблются в пределах 15—200 A в зависимости от состава стекла [44], размер микронеоднородностей [43] составляет 50—600 А. [c.105]

Однако все эти химические теории не зачитывают наличия ближнего порядка и микрогетерогенности в структуре стекла. Кроме того, стекло нельзя назвать определенным химическим соединением и соотношение между катионами и анионами в нем может быть различным. [c.10]

Сопоставляя рассмотренные выше теории строения стекол, можно сказать, что силикатные стекла представляют собой аморфные твердые тела, возникшие из многокомпонентной и структурированной в процессе охлаждения жидкости со структурой, фиксированной при температуре стеклования, микрогетерогенные по своему химическому и структурному составу. [c.11]

Кристаллитная теория строения стекла получила дальнейшее развитие в работах И. В. Гребенщикова и К. С. Евстропьева, показавших различными методами микрогетерогенность структуры стекла. [c.158]

Ренгеноструктурными исследованиями стекол под малыми углами Е. А. Порай-Кошиц показал, что даже однофазное кремнеземистое стекло имеет микронеоднородное строение, и микрогетерогенность структуры надо считать характерной чертой строения любых стекол. [c.200]

При изучении электропроводности твердых стеклообразных бинарных смесей простейших боратов (бораты натрия и калия, лития и натрия, бария и натрия) в зависимости от их химического состава было обнаружено, что электропроводность таких смесей может быть представлена в виде суммы электропроводностей соответствующих простых боратов. Последнее возможно, если в смеси образуются отдельные микрогруппы из себеподобных молекул, например в патрий-барий-боратном стекле молекулы бората натрия преимущественно связаны с молекулами бората натрия, а молекулы бората бария—с молекулами бората бария. Таким образом, твердые боратные стекла имеют микрогетерогенную структуру. [c.55]

Иная структура обнаруживается при формировании полиэфиров на стекле (рис. 1.10,6), отличающимся большей на порядок прочностью взаимодействия с полиэфиром по сравнению с медной фольгой. Повышение адгезии и значительно меньшая скорость протекания релаксационных процессов свидетельствуют о возникновении на границе раздела полимер — подложка в этом случае большего числа центров структурообразования, специфически взаимодействующих с полимером в результате образования водородных связей между карбонильными группами смолы и гидроксильными группами подложки [22]. Это сопровождается возникновением в пограничном слое сетчатой структуры из анизодиамет-ричных структурных элементов (рис. 1.10,6). Такой характер структурообразования в полиэфирных покрытиях обусловлен особенностями строения стекла. С помощью углеродных реплик, оттененных различными металлами, методом электронной микроскопии обнаружена гранулярная структура стекла [23]. Средний размер гранул в зависимости от формы изменяется в пределах 5— 30 нм. В боросиликатных стеклах наряду с этим наблюдаются гранулы удлиненной формы, возникающие путем соединения более мелких образований в структуры размером до 200 нм. При элект-ронно-микроскопическом исследовании пленок стекла, полученных выдуванием в пламени горелки, обнаружены также сферические элементы диаметром 10 нм [24]. Методом срезов, полученных с помощью алмазного ножа [25], обнаружена микрогетерогенная структура боросиликатного стекла. Микрогетерогенности различной формы соответствуют участкам, обогащенным соединениями ВаО, 5102, Ь1гО. Аналогичные неоднородности в структуре стекла были обнаружены методом травления путем выщелачивания водой в течение 17 ч при 35 °С с последующей сушкой [26]. При исследовании структуры стекла с применением метода кислородного травления также обнаружена [4] неоднородная структура с равномерно распределенными по поверхности сферическими частицами (рис. 1.11). Наличие сферических структурных элементов на поверхности стекла способствует формированию таких же структур в поверхностных слоях покрытий, граничащих с подложкой (рис. 1.11,6). [c.24]

V Агрегативная теория (О. К. Ботвиикина) связывает образо- ванне структурных групп в стеклах с процессами агрегации, начинающимися при высоких температурах и развивающимися по мере понижения температуры. По данным О. К. Ботвинкина, агрегаты образуются путем объединения себе подобных молекул, что указывает на возможность микрогетерогенной структуры стекла. [c.17]

К. С. Евстроньев приходит к выводу о микрогетерогенной структуре стекол, исходя из данных о вязкости и электропровод-ности расплавленных стеклообразных бинарных систем. Для подтверждения гипотезы о микрогетерогенной структуре стекла он приводит в качестве примера стекла натриевоборосиликатного состава, которые при воздействии кислот разрушаются с обра- зованием борнонатриевой составляющей. [c.18]

Таким образом, в соответствии с крнсталлитной гипотезой, стекло — ЭТО сложная микрогетерогенная система, основной частью структуры которой являются кристаллиты — субмикроскопические образования с определенной степенью упорядоченности структурных элементов. Кристаллиты нельзя рассматривать как очень мелкие обломки кристаллов. В центральной части они имеют структуру, близкую к структуре нормальной кристаллической решетки. При переходе к периферии в структуре кристаллита накапливаются искажения, и структура между ними становится неупорядоченной. Переход между областями с упорядоченной п неупорядоченной структурами не резкий, а постепенный. [c.197]

Основные исследования относятся к коллоидной химии. Разрабатывал (с 1898) методику получения коллоидных растворов и их ультрафильтрации. Сконструировал (1903) щелевой оптический ультрамикроскоп для наблюдения броуновского движения частиц коллоидных растворов. Создал (1913) иммерспонный ультрамикроскоп. Предложил классификацию коллоидных частиц по их видимости в ультрамикроскопе и по их взаимодействию с дисперсионной средой. Установил микрогетерогенную природу коллоидных растворов. С помощью ультрамикроскопии и других разработанных им методов исследовал свойства коллоидных растворов и их коагуляцию. Выдвинул (1911) теорию капиллярной конденсации пара в порах адсорбента. Изучал (с 1911) структуру гелей. Изобрел световой анализатор, мембранный (1918) и сверхтонкий (1922) фильтры. Синтезировал краситель пурпурный Кас-сиуса . Разработал способы получения цветного стекла (в том числе молочного ). Автор монографии Коллоидная химия (1912), переведенной на ряд языков, в том числе на русский (1933). [c.201]

Стекловидные шлаки реагируют с водой активнее, чем кристаллические. Обусловлено это тем, что при обычных температурах-стекло является неустойчивой фазой и под воздействием внешних факторов (в данном случае воды) стремится перейти в стабильную кристаллическую фазу. Высокая внутренняя химическая энергия стекла обеспечивает ему повышенную растворимость, результатом чего являются образование в первый момент метастабильных пересыщенных растворов и их кристаллизация. Особенно активно растворяются микрогетерогенные по структуре стекла, содержащие ликвационные участки. Инкоигруэитиая поверхностная реак- [c.437]

Выше отмечалось, что согласно теории кристаллитного строения стекла структура некоторых сложных стеклообразных систем должна иметь микрогетерогенный микроэвтектоидный характер, В подтверждение этого положения можно указать, что микроэвтек-тоидная природа стекол позволяет объяс ить характер изменения некоторых свойств стеклообразных систем. [c.54]

Имеется весьма интересный пример, который может рассматриваться уже как прямое доказательство микрогетероген-пой структуры стекла. [c.55]

Анизотропия свойств (оптическая, магнитная и др.) обнаруживается лишь в стеклах, отклоняющихся от нормы (микрогетерогенная и ориентированная структура, закаленно состояние). [c.5]

Различают два вида кристаллизации стекла неравномерную. происходящую только на поверхности, либо в отдельных случайных точках объема, и равномерную, — происходящую одновременно во всем объеме при наличии громадного числа предзародыше- вых центров (порядка 10 центров и более в каждом см . Второй вид кристаллизации ведет к постепенному перерождению однородного стекла в поликристаллическое микрогетерогенное тело. Такие поликристаллические тела резко отличаются по свойствам и по структуре от исходных стекол. Они получили в настоящее время большое практическое значение и названы ситаллами или пироке-рамами. Ситаллы в несколько раз прочнее стекол и имеют высокую устойчивость к температурным перепадам. При определенных режимах кристаллизации и надлежащем подборе составов возможно получение прозрачных, полупрозрачных и непрозрачных ситаллов. Прозрачные ситаллы отличаются чрезвычайно высокой дисперсностью кристаллических частиц (300—500 А) и однородностью их размеров. [c.296]