University of Pardubice Faculty of Chemical Technology

University

Employees
|
Students
Česky

Publication detail

PŘÍPRAVA A VLASTNOSTI FOSFÁTOVÝCH SKEL SYSTÉMU PbO ? ZnO ? P2O5

Authors: Schwarz Jiří

Year: 2006

Type of publication: ostatní - dizertace

Publisher name: Univerzita Pardubice

Place: Pardubice

Page from-to:

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	PŘÍPRAVA A VLASTNOSTI FOSFÁTOVÝCH SKEL SYSTÉMU PbO ? ZnO ? P2O5	V předkládané práci byla studována příprava a fyzikálně-chemické vlastnosti oxidových skel systému PbO ? ZnO ? P2O5. Studované materiály byly připraveny tavením výchozích surovin dané vysoké čistoty ve formě objemových vzorků i ve formě vzorků tenkých vrstev připravených vyfukováním z taveniny. Připravená skla byla čirá a homogenní. Celkem bylo připraveno 16 složení ve třech kompozičních sériích: Série A: x PbO ? 10 ZnO ? (90-x) P2O5, 30 ≤ x(mol. %) ≤ 55; Série B: 50 PbO ? x ZnO ? (50-x) P2O5 0 ≤ x(mol. %) ≤ 20; Série C: x PbO ? (60-x) ZnO ? 40 P2O5, 0 ≤ x(mol. %) ≤ 60. Připravená skla byla charakterizována hustotou, penetrační teplotou měknutí, dilatometrickou teplotou skelné transformace, deformační teplotou, koeficientem teplotní roztažnosti, dále infračervenou a Ramanovou spektroskopií a měřením optické reflektivity a teplotní závislostí optické propustnosti v oblasti krátkovlnné absorpční hrany. Hustota připravených skel se pohybuje v rozmezí 3,2?5,6 g/cm3 a relevantní molární objem v rozmezí 30,4?42,8 cm3/mol. Termické vlastnosti skel byly charakterizovány: penetrační teplotou měknutí Tp ~ 281?430 °C; dilatometrickou teplotou skelné transformace Tg ~ 270?394 °C; deformační teplotou Td ~ 285?421 °C a koeficientem teplotní roztažnosti αT(100-200 °C) ~ (7,5?16,5)x10-6 /°C. Tyto vlastnosti jsou ovlivňovány zejména mírou substituce lehkého sklotvorného P2O5 převážně modifikačně působícím ZnO, ale zejména těžkým PbO s vysokou polarizovatelností. Ten při nízkých koncentracích působí pouze modifikačně (c(PbO) < 20?25 mol. %), při dalším zvýšení koncentrace bylo zjištěno jeho duální působení modifikační a síťotvorné. Struktura skel např. řady A vychází z trojrozměrné struktury vzájemně propojených tetraedrů PO4. Zvyšováním koncentrace modifikátorů (PbO a/nebo ZnO) dochází k postupné depolymerizaci trojrozměrné struktury za vzniku řetězců různých délek. Další zvyšování koncentrace PbO vyvolává vznik můs
eng	PREPARATION AND PROPERTIES OF PbO ? ZnO ? P2O5 GLASSES	In this work the preparation and physico-chemical properties of PbO ? ZnO ? P2O5 glasses were studied. The materials under study were prepared by melting of the raw materials of defined high purity in form of bulk samples and also in the form of layer-like samples prepared by blowing from the melt. Obtained glasses were colorless, transparent, and amorphous in the nature as was confirmed by X-ray analysis. Sixteen glasses from the PbO ? ZnO ? P2O5 system were prepared and investigated. According to chemical composition the glasses studied can be divided into three compositional series: Series A: x PbO ? 10 ZnO ? (90-x) P2O5, 30 ≤ x (mol. %) ≤ 55; Series B: 50 PbO ? x ZnO ? (50-x) P2O5 0 ≤ x (mol. %) ≤ 20; Series C: x PbO ? (60-x) ZnO ? 40 P2O5, 0 ≤ x (mol. %) ≤ 60. The glasses prepared were characterized by the density, the penetration softening temperature, the dilatometric glass transformation temperature, the deformation temperature and by the values of the coefficient of thermal expansion, respectively. The structure of glasses was examined by the infrared and Raman spectroscopy. Attention was also given to the study of the optical reflectivity and temperature dependence of the optical transmission in the short wavelength absorption edge region. The density of prepared glasses was found in the region 3,2?5,6 g/cm3 and relevant values of molar volume are in the region 30,4?42,8 cm3/mol. Thermal properties of glasses were characterized by the softening penetration temperature, Tp ~ 281?430 °C; the dilatometric glass transformation temperature, Tg ~ 270-394 °C; the deformation temperature, Td ~ 285?421 °C, and the coefficient of thermal expansion, αT(100-200 °C) ~ (7,5?16,5)x10-6 /°C. It was found that all properties mentioned above are influenced by the degree of substitution of glass-forming phosphorus (V) oxide. Zinc oxide acts as modifier mainly, in contrast with a role of PbO ? heavy metal oxid