Бисиликат - натрий
Cтраница 4
Процесс кристаллизации поверхностных слоев стекол состава бисиликата натрия ( плавка 1772) при высоких температурах ( 699 - 944 С) происходит так же, как в глубинных слоях того же стекла при температуре 620 С, но только в последнем случае скорость его гораздо меньше. В целом весь приведенный материал свидетельствует о том, что в формировании структуры стекла состава бисиликата натрия принимают участие кремнезем и многие силикаты. [46]
В стекле обнаруживается скопление мелких кристаллов фтористого натрия, а также крупных кристаллов бисиликата натрия, количество которых значительно больше, чем у образцов, нагретых до более низких температур. Микроструктура образца после нагревания его до 900 отличается от предыдущей большим содержанием стекла и меньшим содержанием бисиликата натрия. Это объясняется тем, что часть кристаллов бисиликата натрия при 874 перешла в расплав. [47]
 |
Система кремнезем - окись натрия. [48] |
В работе [57] указывалось на существование в этой системе смешанных кристаллов, поле которых располагается по обе стороны от бисиликата натрия. [49]
Выше уже говорилось, что утверждение Бобовича и Тулуб о появлении совсем новой полосы у 960 см 1 в стеклах бисиликата натрия ошибочно. Эта полоса существует уже в спектрах стекол с меньшим содержанием Na20, только интенсивность ее меньше. Кристаллиты бисиликата могут быть в стекле этого состава, или близких к нему, но не они являются основной частью стекла. [50]
Существует несколько объяснений немонотонного хода кривых, выражающих зависимость положения полос комбинационных спектров от состава. Как уже говорилось выше, Вукс и Иоффе [70] связывают немонотонный ход кривых состав - свойство с наличием в стекле состава бисиликата натрия этого соединения. Сложнее трактовка этого вопроса, проводимая Бобовичем и Тулуб. Эти авторы на основании своих поляризационных измерений, а также расчета колебаний бесконечной пироксено-вой цепочки, проведенного совместно с Гириным [92], сделали заключение о том, что стекла, содержащие от 20 до 30 % Na20, в первом приближении состоят из кварцеподобных островков и цепей. О существовании первых, по их мнению, говорит наличие поляризованного сплошного комбинационного рассеяния и деполяризованной полосы у 790 см-1, ослабевающих при увеличении содержания NaaO. О существовании вторых говорит наличие поляризованной полосы у 1090 см 1, интенсивность которой в 25 раз превышает интенсивность полосы плавленого кварца, которая к тому же еще деполяризована. По мнению авторов, этот факт является веским доказательством того, что в натриевосиликатных стеклах помимо кварцеподобных островков, аналогичных таковым в плавленом кварце, существует и качественно иная структура. [51]
Зависимость этого свойства от состава представляется совокупностью прямых, пересекающихся в точке, соответствующей составу бисиликата натрия. Отсюда авторы делают, как и раньше из данных по вязкости [137], заключение о наличии соединения Na20 - 2Si02 в расплаве стекла состава бисиликата натрия. [52]
В соответствии с кристаллитной гипотезой в структуре стекол сложного химического состава должна наблюдаться микронеоднородность. Даже в простом натриево-силикатном стекле, которое при кристаллизации выделяет ( 3 -кварц и бисиликат натрия, обнаружены кристаллитные образования двоякого рода - одни, близкие по структуре р - кварцу, другие - бисиликату натрия. Таким образом, микронеоднородность является следствием кристаллитной структуры многих двух - и многокомпонентных стекол. [53]
При изменении содержания Na20 полосы смещаются. Смещение полосы, лежащей в области 500 - 600 ел 1, в обоих колебательных спектрах происходит в одну и ту же сторону, причем, как видно из рис. 11.137, в области бисиликата натрия кривая, выражающая зависимость положения этой полосы ( о. Для инфракрасных спектров соответствующая кривая не приводится. [54]
В шихте, первоначально состоявшей из карбоната натрия и кварца, при высоких температурах начинается реакция между кремнеземом и карбонатом натрия, которая по мере повышения температуры шихты и продолжительности нагревания все сильнее развивается, причем идет она с конечным образованием бисиликата натрия. При достижении температуры - - 815 С, как показывает рентгеноструктурный анализ, проведенный Крегером и Циглером ( рис. 11.130), вещество, бывшее ранее шихтой, представляет собой уже смесь кристаллического кварца, карбоната натрия, метасиликата натрия, бисиликата натрия и каких-то других силикатов с преобладанием кварца, метасиликата натрия и карбоната натрия. После дальнейшего повышения температуры до 856 С основной частью продукта реакции становится уже бисиликат натрия, количество остальных вышеназванных веществ уменьшается. При температурах 913 - 930 С количество кристаллического бисиликата натрия уменьшается, с одной стороны, за счет частичного его перехода в стекло, с другой стороны, за счет разложения на кремнезем в виде кристобалита и метасиликат, линии которых на дебаеграммах становятся вновь наиболее интенсивными. На этой температурной стадии исследование Крегера и Циглера обрывается, так как далее все вещество смеси уже перешло в расплав. [55]
Скорость кристаллизации в стекле кристобалита и высокощелочного силиката значительно больше скорости химической реакции, которая осуществляется за счет диффузии ионов натрия из областей с высоким содержанием натрия в области, обедненные натрием. В этом случае сначала при кристаллизации выпадают кристаллы, зачатки структуры которых ( кристаллиты) существовали в исходном стекле - см. рис. 11.110 ( или созданы были в гретом стекле в результате лишь частичной, но не коренной перестройки тех атомных группировок, которые существовали в исходном стекле), а реакция, при которой образуется бисиликат натрия, происходит уже в твердой кристаллической фазе. [56]
Кремнезем - кислотный окисел, который в жидком состоянии соединяется со всеми термически устойчивыми основными окислами и растворяет их. Поэтому, добавление основания представляет средство снижения температуры плавления. Бисиликат натрия Na2OSi02 образует эвтектическую смесь с кремнеземом, плавящуюся при 793 С и обнаруживающую малую склонность к расстекловыванию. Это стекло, к сожалению, растворяется в воде, что делает его малоприемлемым в качестве строительного материала. [57]
Ямакс / ( % Na20) B области составов, близких к соединению Na20 - 2Si02 и к эвтектике, наблюдается заметная аномалия. В настоящее время нам кажется более правдоподобной другая трактовка. Кристаллиты бисиликата натрия могут существовать в стекле. На это указывает тонкая структура как полос отражения, так и полос поглощения пленок, выдутых из расплава стекла. Однако не эти образования являются преобладающими в микроструктуре данного со-ства. Исследования большого количества спектров стекол разных плавок указывает на то, что чаще всего в расплаве и стекле это соединение в основной своей части диссоциировано. Прямое доказательство этого - что при подходящей тепловой обработке можно выкристаллизовать кремнезем и силикаты с высоким содержанием натрия, спектр смеси которых аналогичен спектру стекла данного состава. Значительной диссоциацией соединения Na20 - 2Si02 в стеклах рассматриваемого состава можно объяснить тот факт, что полоса 1 на рис. 11.64 начиная с 30 % Na20 смещается в сторону коротких длин волн. [58]
Страницы: 1 2 3 4