Свойства оксидных стекол

В заключительной главе обзора стеклообразных систем мы рассмотрим стекла на основе элементов-халькогенов серы, селена и теллура. Эти материалы, особенно интенсивно изучаемые в настоящее время советскими исследователями, образуют исключительно интересную группу, отличающуюся по структуре и по природе химической связи от уже рассмотренных стекол. Кроме того, они обладают рядом ценных свойств, в частности прозрачностью в инфракрасной части спектра до гораздо больщих длин волн, чем оксидные стекла. Многие из этих стекол являются полупроводниками, и они непрозрачны в видимой области спектра. При увеличении атомного веса составляющих атомов увеличивается электропроводность и стекла по внешнему виду становятся похожими на металлы. Недавно Пирсон [1] опубликовал прекрасный обзор по областям стеклообразования и свойствам стекол в этих системах . Здесь, как и в предыдущих главах, мы будем мало касаться физических и химических свойств стекол и уделим основное внимание факторам, определяющим их устойчивость, [c.257]

Физико-химические свойства и применеиие. Оптические св-ва. С.н. отличаются прозрачностью в разл. областях спектра. Оксидные С.н. характеризуются высокой прозрачностью в видимой области спектра коэф. прозрачности х(х =/До, где /ц-интенсивность падающего на пов-сть стекла света, /-интенсивность света, прошедшего сквозь стекло) для оконного С.н. 0,83-0,90, для оптического-0,95-0,99. [c.422]

Скорость химических реакций, а также процессов кристаллизации зависит от скорости диффузии ионов в силикатном расплаве, которая находится в прямой зависимости от вязкости расплава чем больше вязкость, тем меньше скорость диффузионных процессов и, следовательно, меньше скорость реакции и роста кристаллов. Снижение вязкости жидкой фазы позволяет увеличить скорость и процессов образования силикатных и оксидных соединений. Большое значение имеет вязкость жидкой фазы в процессе получения материалов путем спекания. При производстве стекла вязкость расплава определяет режим обработки материала практически на всех стадиях технологической схемы. Знание свойств расплавов позволяет правильно выбирать оптимальные параметры технологии большинства силикатных материалов. [c.111]

Таким образом, в халькогенидных и оксидных полупроводниковых стеклах не наблюдается примесной проводимости, и, следовательно, их электрические характеристики не зависят от примесей. В этом заключается отличие стеклообразных полупроводников от кристаллических. В последних в качестве примесей функционируют и чужеродные атомы, и отклонения от стехиометрии, и различного рода дефекты решетки. Эти примеси создают дополнительные уровни с более низкой энергией активации в запретной зоне, в результате чего резко увеличивается электропроводность и изменяются другие свойства. [c.268]

Необычайное разнообразие типов стекол, обусловленное сочетанием разных стеклообразующих компонентов, а отсюда — чрезвычайно широкий диапазон свойств этих систем, является одной из основных причин трудности понимания структуры стекла (в широком смысле этого слова) и объяснения поведения и различных свойств разнообразных стекол. Действительно, стеклами являются и плавленый кварц, и различные оксидные (содержащие окислы) соединения — силикатные, фосфатные, боратные, свинцовые и т. д., и системы, не содержащие кислорода, на основе соединений мышьяка, сурьмы с серой, селеном, теллуром (халькогенидные стекла), а также различные высокополимеры и полимолекулярные структуры на основе органических соединений. Стеклообразные системы могут быть одно-, двух- и многокомпонентными. [c.5]

К халькогенидным близки по свойствам оксидные стекла. По преимуществу это тройные сплавы из пятиокиси фосфора, пятиокиси ванадия и окиси металла I, И или V группы периодической системы. Р2О5 выступает в роли стеклообразователя, ПгОб — носителя полупроводниковых свойств, а окись металла как модификатор стабилизирует стеклообразное состояние и регулирует проводимость стекла. [c.192]

Zn-Bi-оксидные стекла, содержащие 10—25 мол. % ZnO толщиной 0,35— 0,42 см, приготовлены и изучены в [437]. Определены физические свойства молярный объем, число ионов на 1 см, поляронный радиус и др. Поляронный радиус составляет 1,85 А, что соответствует поляронам малого радиуса. Измерение электропроводности выполнено в интервале температур 443—573 К и обнаруживает линейную зависимость. Определены положения уровня Ферми и локальные состояния в запрещенной зоне. [c.310]

Выражение состава стекла в простых ионах и попытки определения их свойств не привели до сих пор к каким-либо успехам. Способ выражения состава стекла в элементарных ионах (атомах) не оправдан и по существу. В отличие от металлических сплавов, в стеклах невоз.можны любые количественные соотношения между атомами. Число атомов кислорода в стекле не является независимой переменной величиной. В стекле возможно любое соотношение между окислами, а не между ионами. Например, в выражении хМагО г/СаО 2rSi02 коэффициенты х, у, z, в известных границах, могут принимать любые значения. В выражении Naj aySizOfe коэффициенты X, у, Z, k не могут иметь любых значений, ибо сумма положительных валентностей должна равняться сумме отрицательных валентностей. Если способ выражения состава сложной системы в элементарных атомах является основным в приложении к металлическим сплавам, то применение его к оксидным стеклам нельзя считать целесообразным, ибо при этом затушевывается подчеркнутое выше существенное различие между металлическими сплавами и силикатными стеклами. [c.129]

Растворимость фтора в оксидных стеклах ограниченна. В обычных силикатных стеклах количество растворяющегося фтора не превышает 3 вес. %. Избыток выделяется в виде кристаллических фторидов, придавая стеклу опаловость или непрозрачность. Это свойство фтористых соединений используется в производстве [c.229]

Известны два основных класса неорганических стекол оксидные и бескислородные на основе соединений мышьяка, теллура, селена и других элементов Свойства бездефектного стекла зависят главным образом от химического состава. Так, модуль упругости кварцевого стекла равен (100 120)10 МПа, алюмоборсиликат- [c.19]

Прежде чем перейти к обсуждению следующего этапа в развитии структурных представлений об оксидных стеклах, напомним читателю, что в окислах, которые мы рассматриваем, межатомные связи не являются чисто ионными. В ионных соединениях отношение радиусов влияет на структуру, определяя. максимальное число сферических анионов, которые могут быть размещены вокруг катиона так, чтобы при этом сохранилось взаимодействие катион — анион. Ясно, что это число увеличивается при возрастании отношения радиусов и его можно рассчитать из простых геометрических соображений. В рассматриваемых окислах координационное число атома А (т. е. число атомов кислорода, которые непосредственно окружают его) определяется в равной степени направленными свойствами частично ковалентных связей А—О и упаковкой сфер. Использование концепций, подходящих для чисто ионных соединений, поэтому не совсем корректно при рассмотрении стеклообразующих окислов. Тем не менее их используют, и это иногда удобно, ёсли не забывать об ограниченности их применения. [c.20]

Развитие гипотезы. Захариасеп [2] использовал и логически обосновал наблюдение Гольдшмидта. Его работы имели огромное влияние на последующее развитие представлений о структуре стекла. Он первый отметил, что критерий Гольдшмидта неудовлетворителен даже как эмпирическое правило, так как не все окислы, имеющие указанное отношение радиусов, являются стеклообразователями, например ВеО. Захариасеп приводит следующий анализ проблемы. Межатомные силы в оксидном стекле должны быть подобны силам в соответствующем кристалле, поскольку механические свойства двух форм близки. Как и в кристаллах, атомы в стекле должны образовывать трехмерную сетку, но, как показывает диффузность линий на рентгенограммах, сетка в стеклах не является симметричной и пе- [c.20]

Стеклообразный кремнезем — материал весьма важный как в технологическом, так и в научном отношении. Это единственное однокомпонентное оксидное стекло, выпускаемое промышленностью оно нашло широкое применение благодаря высокой температуре размягчения, исключительной химической стойкости и высокой прозрачности в видимой и ультрафиолетовой частях спектра. С теоретической точки зрения стеклообразный кремнезем интересен тем, что это простейший представитель группы силикатных стекол, и поскольку исследователи не без основания полагали, что легче и с большим успехом можно понять структуру и свойства однокомпоиентиого стекла, чем одного из многих сложных составов, то это стекло интенсивно исследовалось. Однако, как мы увидим, простота стеклообразного кремнезема обманчива. Этот материал обладает многими специфическими особенностями и сложной природой он проявляет большую чувствительность к примесям, чем исследованные многокомпонентные стекла. [c.53]

Свойства оксидных стекол. Помимо рассмотренных халькогенидных, существуют еще оксидные полупроводниковые стекла. Это преимущественно тройные системы на основе Р2О5 + УгОд и окислов металлов разных групп Периодической системы. В этих стеклах пятиокись фосфора является стеклообразователем, а пятиокись ванадия обусловливает полупроводниковые свойства. Окислы металлов, называемые модификаторами, стабилизуют стеклообразное состояние и влияют на проводимость стекол. [c.265]

Стекло — аморфный материал, приобретающий после охлаждения определенного минерального расплава механические свойства твердого хрупкого тела. В зависимости от основы стеклообразующих компонентов стекла классифицируют по химическому составу на оксидные (силикатные, боросиликатные, алюминосиликатные, бороалю-мосиликатные, алюмофосфатные, фосфорнованадиевые и др.), халь-когенидные и галогенидные. В состав многих стекол вводят оксиды щелочных и щелочноземельных металлов, железа, свинца и кадмия. Для изготовления стеклянных химически стойких изделий (труб, арматуры, емкостей) используют в основном алюмосиликатное и кварцевое стекло. [c.81]

Новый тип аморфных стеклянных материалов, включая методы приготовления и свойства, описан в обзоре [425], содержащем 20 ссьшок. Основное внимание уделено применению этих материалов в современной оптике и ИК оптических волокнах. В результате изменения химического состава и применения специальной техники синтеза возможно изменять оптические, спектральные, технологические и другие свойства стекол. Рассматриваются оксидные, галидные, халькогенидные и смешанные по составу стекла. Обсуждается проблема структурных изменений в отдельных сортах стекол. Рассматривается применение стекол в создании ИК-световодов. [c.308]

Далее следуют новые примеры использования соединений висмута в технике. Органовисмутовые полимеры предложено использовать в качестве рентгеноконтрастных материалов [503]. Синтезированы стирилдифенилвисмут и др. висмутовые полимеры, при этом мономер полимеризуется и сополимеризуется по радикальному и анионному механизмам, а при инициировании полимеризации разрывается связь Bi-Ph. Приведены сведения о температуре стеклования и радиозащитных свойствах полимеров. Известно применение солей висмута в качестве рентгеноконтрастных объектов при изготовлении формованных изделий [504]. Оксиды висмута нашли применение в качестве наполнителя огнестойкого звукоизолирующего материала [505]. Тонкие пленки и защитные покрытия — это еще одно из направлений исследований висмутовых материалов. Тонкие оксидные пленки золото—висмут и алюминий— висмут изучены в [506] методами электронной спектроскопии и масс-спектрометрии. Современные пленки для контроля за солнечной радиацией получают магнетронным распылением металлов Сг, Ni и сплавов Ni/ r, а также субоксидов Ti, Bi и Nb, и нанесением их на подложку. Толщина, структура и морфология пленок поддаются регулированию, что позволило получить гшенки с улучшенными характеристиками для солнечной энергетики [507]. Химически осажденные двухслойные покрытия на стекле для контроля и офаничения пропускания солнечной радиации предложены в [c.321]

Особенно заметно изменяются при переходе от стекла одного состава к другому свойства главных элементарных частиц всех оксидных стекол — ионов кислорода, а также тех ионов металлов, которые имеют рыхлую электронную оболочку. Именно с этим фактом связаны такие явления как изменчивость парциальных свойств окислов и вероятно двухщелочной эффект, эффект подавления активности щелочей в стеклах, характерные различия в склонности силикатных систем к стеклообразованию и др. [c.280]

Среди оксидных стекол наибольший практический интерес представляют силикатные стекла, они составляют более 95% всего объема стекольного производства. Силикатные стекла имеют большей частью близкий состав, и их обычно называют натриевокальциевосиликатными стеклами. Эти стекла все же более сложны, чем предполагает обш,ее название, так как, кроме окислов ЫзгО, СаО и SiOa, они часто содержат некоторое количество MgO, повышающего устойчивость к расстекловыванию, и АЬОз, который повышает химическую устойчивость стекла (табл. 9). Наиболее важные с научной точки зрения свойства [c.77]

Целью большинства работ, о которых мы будем говорить далее, было обнаружение новых стекол с интересными свойствами. Авторов таких работ больше интересовали физические свойства стекол, чем свойства, связанные со способностью к стеклообразованию, поэтому приводимые данные будут казаться неполными. Однако их все же целесообразно рассмотреть, с тем чтобы охватить картину стеклообразования в оксидных системах. В этой главе мы рассмотрим стекла на основе ТеОг (теллуритные стекла) и УгОб (ванадатные стекла) они открыты уже давно при поиске новых стекол, и поэтому о них больше известно. Другие системы сгруппированы вместе в следующей главе. [c.194]

Кроме химической инертности и адсорбционной способности, содержащаяся в покрытии окись хрома очень близка к грунтам из хроматных красок и помогает восстанавливать и сохранять оксидное покрытие без значительного увеличения толщины пленки. Оксидному покрытию на алюминии можно придать более высокие защитные свойства за счет адсорбции хромата в поры и уменьшения пористости [27]. Это особенно относится к покрытиям, получаемым по методу Альрок, так как они после уплотнения в бихроматном растворе представляют лучшую основу для лакокрасочных покрытий по сравнению с покрытиями, полученными по методу MBV и подвергнутыми уплотнению в жидком стекле. [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология