ガラス状および溶融状けい酸塩の粘度および構造に関する研究

玻璃态和熔融硅酸盐的粘度和结构研究

• 批准号: 60221003
• 负责人: 白石 裕
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Special Project Research
• 财政年份: 1985
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1985 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-60221003/
• 关键词: ガラスの粘度; ほうけい酸ガラス; 平行平板粘度計; 酸素配位数; X線共鳴散乱; りん酸塩ガラス

シリケートの粘度を広い温度範囲で測定するため、ガラス状態および溶融状態に適合する粘度計を作製した。すなわち、ガラス状態に対しては平行平板粘度計を、溶融状態に対してはトーションワイヤーの捩れ弾性を利用した内筒回転型粘度計をそれぞれ自作した。本年度は平行平板粘度計を用いて主としてほうけい酸ソーダの粘度を測定し、けい酸をほう酸で置換したときの粘度に及ぼす影響を調べた。その結果、けい酸ソーダにほう酸を添加すると、はじめ粘度は増加するが、【Na_2】O/(【SiO_2】+【B_2】【O_3】)【〜!_】0.25付近を最大とし、【B_2】【O_3】の添加量がさらに増すと逆に粘度は低下することが観察された。この現象は【Na_2】O-【SiO_2】-【B_2】【O_3】系の相分離傾向と良く対応する。組成は異るが、この系においてほう素の酸素配位数を求めたNMRの測定結果を参照すると、けい酸ソーダに少量のほう酸が添加されたとき、ほう素は【(BO_4)^(5-)】と酸素4配位構造をとるが、ほう酸濃度が増すと、単味のほう酸で安定な【(BO_3)^(3-)】の酸素3配位構造となり、相分離傾向を示すと共に発達したシリカ四面体構造のネットワークを切断し、粘度の低下をもたらすものと考えられる。ただ、Si【O_2】と【B_2】【O_3】の融点が大きく異るため、温度の影響を正しく評価するには融体の測定も不可欠であり、次年度に実施する予定である。他方、粘度、密度の測定試料と同一ロットの試料につき、その構造解析、とくに注目する金属イオンの周囲の環境構造を求めるため、本年度はX線共鳴散乱強度測定装置のデータ処理機構の拡充を行った。これにより、目的金属イオンの吸収端近傍におけるX線散乱強度測定が容易となり、同時にX線異常分散項の実測も可能となった。この装置により、CaO・【P_2】【O_5】およびμgO・【P_2】【O_5】ガラスの構造解析を行ない、リン酸塩のネットワーク構造はけい酸塩系の場合と極めて類似していることを確認した。

The viscosity of the liquid is measured in the temperature range, and the viscosity of the liquid is measured in the melting state. The viscosity of the liquid is determined by the viscosity of the liquid. This year's parallel plate viscometer is used to determine the viscosity of the acid and adjust the viscosity. As a result, the viscosity of the product increases,[Na_2] O/([SiO_2]+[B_2][O_3]). 0.25 The amount of B_2 and O_3 added to the mixture increased and the viscosity decreased. The phase separation tendency of the system [Na_2] O-[SiO_2]-[B_2][O_3] is opposite. The coordination number of acid element in the system is determined by NMR. The results of NMR measurement are as follows: (BO_4)^(5-)],(BO_3)^(3-)],(BO_4)^(5-),(BO_3)^(5-),(BO_4)^(5-),(BO_3)^(3)^(5-The tendency of phase separation is shown in the following table. The melting point of Si [O_2][B_2][O_3] varies greatly, and the influence of temperature on the determination of melt cannot be underestimated. Other aspects, viscosity, density of the test sample and the same test sample, structural analysis, attention to metal and environmental structure, this year's X-ray resonance scattered intensity measurement equipment and processing mechanism of the charge. It is easy to measure X-ray scattered intensity near the absorption end of the target metal, and it is possible to measure X-ray abnormal scattered term at the same time. The structure analysis of the device is carried out in the case of CaO·[P_2]·[O_5]·[P_2]·[O_5]·

项目成果

日本学術振興会第140委員会提出資料. 140委-177('85). (1985)

提交给日本学术振兴会第 140 届委员会的材料 140 委员会-177(85) (1985)。