Спектр - исходное стекло
Cтраница 1
Спектры исходного стекла и наружных слоев стекол, гретых от 3 до 1094 ч, представлены на рис. II.85 и 11.86. Спектры внутренних слоев тех же образцов представлены на рис. 11.87. Исследование процесса кристаллизации этого стекла на ранних стадиях ( 3 и 6 ч при 620 С) повторялось дважды; соответственно этому дважды приводятся данные об изменении отражения стекла за это время. [1]
Спектры исходных стекол в области 8 - 10 мк состоят из двух полос. Первая полоса в спектре всех трех стекол занимает приблизительно одинаковое положение, вторая полоса по мере увеличения содержания Na20 смещается в сторону длинных волн. Наличие двух полос в спектре указывает на то, что и в стеклах рассматриваемых составов, подобно другим стеклам, микроструктура неоднородна. [2]
 |
Спектры отражения поверхностных слоев стекол состава 40 % Li2O, 60 % Si02, обработанных в течение 1 мин. при различных температурах. [3] |
На рис. 2 показаны спектры исходного стекла и закристаллизованных при различных температурах литиевосиликатных стекол, содержащих 40 мол. Этот рисунок имеет интерес по ряду причин. [4]
На рис. III.31 кривой 1 представлен спектр исходного стекла состава бисиликата лития. Кривыми 2 - 7 представлены спектры отражения в области 8 - 12 мк поверхностных ( корковых) частей стекол, гретых в течение 2 мин при температурах 944, 968, 972, 974, 976, 981 С соответственно. Образцы, гретые при температурах 944 и 968 С, на вид представляли собой совершенно прозрачные стекла. На образцах, гретых при 972, 974 и 976 С, появилась первая кристаллическая дымка, а образец, гретый при 981 С, имел молочный цвет. На рентгенограммах образцов, гретых при 972 и 976 С, также видны линии, указывающие на начало кристаллизации. Таким образом, этот рисунок иллюстрирует протекание процесса кристаллизации на самой ранней стадии его развития. [5]
Среди полученных многочисленных спектров закристаллизованных стекол состава бисиликата натрия или близких к нему можно найти спектры, сходные со спектром исходного стекла. Как видно из сравнения этих кривых и кривой 2 на рис. II.110 с кривой Зна рис. 11.115, сходство между спектрами закристаллизованных и полноценных стекол необычайно большое. [6]
В последующих разделах излагаются результаты исследования стекол системы Na20 - SiOa в процессе их жизни. Подробно рассматриваются спектры исходных стекол и их изменение при тепловой обработке. Систематическое сопоставление всех спектров, относящихся к одному и тому же стеклу, а также, наоборот, спектров, относящихся к разным стеклам, позволяет сделать заключение как о структуре самих стекол, так и о процессах, развивающихся в них при тепловой обработке. [7]
На рис. III.44 представлены инфракрасные спектры отражения образцов стекла состава 30 3 % Li20, 69 7 % Si02 ( по синтезу), выдержанных в течение 2 мин при температурах 717 - 953 С. Кривой 1 представлен спектр исходного стекла. Все остальные кривые - спектры поверхностных слоев гретых стекол, соприкасавшихся при кристаллизации с платиновой подложкой. [8]
Параллельно с описанным процессом в стекле с 22 % Na20 протекают по крайней мере еще два. Другим процессом является синтез силикатов, создающих в спектре исходных стекол полосы у 9 3 и 10 2 мк. В результате этого синтеза, как показывают кривые 3 к 4 ( рис. 11.87), появляется промежуточный силикат - трисиликат, который становится одной из главных составных частей продукта кристаллизации стекла данного состава. Отличительной особенностью закристаллизованных стекол этого состава ( а также стекол с 20 % Na20) по сравнению со всей рассматриваемой здесь группой стекол является как раз наличие значительного количества трисиликата натрия. [9]
Процесс кристаллизации стекла состава бисиликата лития при 972 С можно проследить, наблюдая за изменением спектров на рис. III.28. Спектр 2 показывает, что в качестве первых кристаллических фаз выпадают высококремнеземистый силикат, имеющий в спектре максимум у 9 50 мк, и группа высокощелочных силикатов, имеющих полосы в области 10 4 - 10 7 мк. Сопоставление спектров 1 и 2, как уже указывалось, свидетельствует о том, что микроструктура стекла неоднородна. Совпадение положения максимумов полос в спектрах исходного стекла и в спектре кристаллической дымки показывает, что эти области представляют собой кристаллиты тех силикатов, которые выпадают в качестве первичных кристаллических фаз. [10]
Спектры исходного и закристаллизованного стекол очень сходны между собой. Положения максимумов в обоих спектрах совпадают. Поскольку инфракрасные спектры кремнезема и силикатов всецело определяются структурой решетки, то такое сходство спектров исходного стекла и закристаллизованного Стекла, представляющего смесь двух соединений разного химического состава, указывает на то, что микроструктура исходного стекла как и в случае литиевых и натриевых стекол неоднородна по химическому составу. [11]
Весьма интересно проследить, как именно протекает процесс подготовки структуры стекла к кристаллизации во внутренних слоях. Рассмотрим рис. 11.116. Верхняя кривая относится к поверхности образца, на которой образовалась первая кристаллическая дымка. Эта дымка состоит в основной своей части из бисиликата натрия, у которого самый интенсивный максимум отражения лежит у 9 60 - 9 65 либо у 9 80 мк. Последующие кривые относятся к слоям, лежащим на глубине d 0 5; 1 2; 1 8; 3 и 4 мм. Рентгенограмма, снятая со второго слоя ( d 1 2 мм), представляла собой рентгенограмму типичного стекла. Из сопоставления всех кривых видно, что в результате тепловой обработки полосы, которые в исходном стекле лежали у 9 10 - 9 20 и 10 50 - 10 55 мк, сближаются между собой; кроме того, между ними появляются промежуточные полосы. Все это указывает на то, что в стекле в период подготовки его к кристаллизации действительно происходит синтез между компонентами, богатыми кремнеземом, и компонентами, богатыми натрием, в результате чего создаются промежуточные структуры. В слоях, лежащих ближе к поверхности, этот синтез протекает быстрее, чем в слоях, более удаленных от нее. Вследствие этого между кристаллической коркой и серединой образца создается переходный слой стекла, наружные и глубинные участки которого находятся в разной стадии предкристаллизации стекла. У стекол разного состава толщина этого слоя может быть разной. Иногда вся толщина стекла до самого центра представляет собой переходный слой, иногда же он лежит только непосредственно под кристаллическим слоем, так что спектры отражения более удаленных от поверхности слоев в пределах точности измерения не отличаются от спектров исходных стекол. [12]
Страницы: 1