酸化物ガラスおよびその融体における局所構造とフラジリティの相関

氧化物玻璃及其熔体的局部结构与脆性之间的相关性

基本信息

批准号：
08650993
负责人：
辰巳砂昌弘
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、実用上重要な種々の酸化物系ニューガラスに対し、その融液から過冷却液体に至る幅広い粘度域での粘性係数の温度依存性を測定し、系や組成とFragilityの関係を明らかにした。一方で、様々な回析および分光学的手段を用いてそれぞれのガラスおよび融液の構造解析を行い、局所構造の組成依存性を検討した。本年度得られた成果は以下の通りである。混合アニオン系として作製したSnX_2-P_2O_5(X=F,Cl)系ガラスでは、SnX_2含量の少ない組成ではEη/TgからみたFragilityは一定であるが、SnX_2含量の多い組成では、SnX_2含量の増加に伴ってFragilityは増加した。このとき、Fragilityが一定であったガラスでは局所構造が類似しているが、SnX_2含量の多い組成ではFragilityが大きいものほど、非架橋酸素の割合が多いピロリン酸グループやP-FやSn-Cl結合が多く存在することが確認された。このことから、イオン結合性の増加がFragilityの増加に寄与していると考えられる。混合アルカリ系として作製したLi_2O-Na_2O-B_2O_3系ガラスでは、△CpからみたFragilityはほぼ一定であるが、Eη/Tgの観点からみるとアルカリを混合することでStrongになっていることが明らかとなった。この系の局所構造はアルカリ混合比によって変化せず、△CpからみたFragilityの傾向と一致した。混合フォーマ-系として作製したNa_2O-SiO_2-B_2O_3系およびAgI-Ag_2MoO_4-Ag_2PO_<3.5>系ガラスではガラスフォーマ-を混合することによって△CpとEη/Tgの両方の観点からみてStrongになることが明らかになった。また、混合アルカリ系とは異なり、フォーマ-を混合することによって局所構造が大きく変化しており、△CpからみたFragilityと局所構造の間には密接な関係があることがわかった。

在这项研究中，我们测量了粘度系数的温度依赖性在从熔体到超冷液体的各种粘度范围内，用于各种基于氧化物的新玻璃，这些玻璃在实际使用中很重要，并且揭示了系统与组合与脆弱性之间的关系。另一方面，使用各种衍射和光谱手段对每个玻璃和熔体进行结构分析，以检查局部结构的组成依赖性。今年获得的结果如下：在SNX_2-P_2O_5（X = F，Cl，Cl）基于混合阴离子系统中制备的玻璃，对于SNX_2含量较低的组成而言，Eη/TG的脆弱性是恒定的，但是在具有高SNX_2含量的组成中，脆弱性随SNX_2含量增加而增加。目前，尽管局部结构在脆弱性恒定的玻璃中相似，但可以证实，具有较高SNX_2含量的组成中的脆弱性越高，脆弱性越高，焦磷酸基团越多，非跨氧气的比例就越高，而P-F和SN-CL键的比例越高。这表明离子结合的增加有助于脆弱性的增加。在基于LI_2O-NA_2O-B_2O_3基于混合碱性系统制备的玻璃中，从△cp的角度来看，脆弱性几乎是恒定的，但是从Eη/TG的角度来看，已经揭示了碱性结果在强效果中的混合物。该系统的局部结构没有根据碱性混合比变化，并且与从△cp中看到的脆弱性趋势一致。据透露，Na_2O-SIO_2-B_2O_3和AGI-AG_2MOO_4-AG_2PO_2PO_ <3.5>基于混合的形成器制备的基于玻璃从△CP和Eη/TG的角度来看。此外，与混合碱性系统不同，当前者混合时，局部结构发生了巨大变化，发现从△cp的角度来看，脆弱性与局部结构之间存在密切的关系。