Skip to main content

Login for students

Login for employees

Publication detail

VLIV PbO NA VLASTNOSTI FOSFÁTOVÝCH SKEL
Authors: Kotková Kateřina | Tichá Helena
Year: 2006
Type of publication: článek ve sborníku
Name of source: Sborník příspěvků - VI. seminář Pokroky v anorganické chemii
Publisher name: Masarykova univerzita
Place: Brno
Page from-to: 27-28
Titles:
Language Name Abstract Keywords
cze VLIV PbO NA VLASTNOSTI FOSFÁTOVÝCH SKEL Fosfátová skla mají zcela výjimečné a z hlediska potenciální aplikace důležité vlastnosti, (nízká teplota tání i skelné transformace, vysoká hodnota koeficientu teplotní roztažnosti, vysoká propustnost od UV oblasti). Aby tyto vlastnosti byly zachovány, je ale nezbytně nutná přítomnost vhodných stabilizátorů, které zvýší chemickou odolnost skla, a modifikátorů, které přispějí k zachování vlastností. V pracích [1-4] bylo ukázáno, že vhodná náhrada hygroskopického P2O5 oxidem olovnatým a zinečnatým vede ke stabilním fosfátovým sklům. Bylo také prokázáno, že koncentrace ZnO~15 mol. % má pouze modifikační efekt na fosfátovou strukturu. V předkládaném příspěvku je uvedena část výsledků studia skel 15ZnO - xPbO - (85-x)P2O5, kde 15 < x (mol. %) < 50, (&#8710;x = 5 mol. %). Syntéza materiálů byla provedena tavením v platinovém kelímku při teplotě ~1000°C a byly získány čiré sklovité slitky. Na vzorcích skel byly studovány zejména kompoziční závislosti vlastností, např. teploty skelné transformace (Tg), molárního objemu (VM) nebo vlastností optických (chování krátkovlnné absorpční hrany, např. její směrnice, 1/&#8710;). Tyto vlastnosti zejména jsou citlivé ke změnám struktury, která byla sledována pomocí infračervené a Ramanovy spektroskopie. Z obrázku 1 je patrné, že všechny ukázané kompoziční závislosti jsou spíše nemonotónní; toto zjištění indikuje změny ve struktuře fosfátové sítě. S rostoucím obsahem PbO, tedy s klesajícím obsahem P2O5 molární objem klesá, teplota skelné transformace roste a v oblasti nízkých koncentrací PbO směrnice KAH klesá a substitucí dalšího P2O5 směrnice KAH prudce roste. Záměnou P2O5 za PbO v rozmezí x = 15-25 mol. % PbO, dochází k lineárnímu růstu Tg (278&#8594;314°C), což zřejmě souvisí s postupnou přeměnou trojrozměrné fosfátové sítě na spíše řetězovitou; dochází k depolymerizaci původní struktury. U složení 50P2O5-15ZnO-35PbO je struktura tvořena pouze dlouhými řetězci tetraedrů PO4 [4] a zároveň vzrůstá koncentrace nemůstkových (t
eng VLIV PbO NA VLASTNOSTI FOSFÁTOVÝCH SKEL Fosfátová skla mají zcela výjimečné a z hlediska potenciální aplikace důležité vlastnosti, (nízká teplota tání i skelné transformace, vysoká hodnota koeficientu teplotní roztažnosti, vysoká propustnost od UV oblasti). Aby tyto vlastnosti byly zachovány, je ale nezbytně nutná přítomnost vhodných stabilizátorů, které zvýší chemickou odolnost skla, a modifikátorů, které přispějí k zachování vlastností. V pracích [1-4] bylo ukázáno, že vhodná náhrada hygroskopického P2O5 oxidem olovnatým a zinečnatým vede ke stabilním fosfátovým sklům. Bylo také prokázáno, že koncentrace ZnO~15 mol. % má pouze modifikační efekt na fosfátovou strukturu. V předkládaném příspěvku je uvedena část výsledků studia skel 15ZnO - xPbO - (85-x)P2O5, kde 15 < x (mol. %) < 50, (&#8710;x = 5 mol. %). Syntéza materiálů byla provedena tavením v platinovém kelímku při teplotě ~1000°C a byly získány čiré sklovité slitky. Na vzorcích skel byly studovány zejména kompoziční závislosti vlastností, např. teploty skelné transformace (Tg), molárního objemu (VM) nebo vlastností optických (chování krátkovlnné absorpční hrany, např. její směrnice, 1/&#8710;). Tyto vlastnosti zejména jsou citlivé ke změnám struktury, která byla sledována pomocí infračervené a Ramanovy spektroskopie. Z obrázku 1 je patrné, že všechny ukázané kompoziční závislosti jsou spíše nemonotónní; toto zjištění indikuje změny ve struktuře fosfátové sítě. S rostoucím obsahem PbO, tedy s klesajícím obsahem P2O5 molární objem klesá, teplota skelné transformace roste a v oblasti nízkých koncentrací PbO směrnice KAH klesá a substitucí dalšího P2O5 směrnice KAH prudce roste. Záměnou P2O5 za PbO v rozmezí x = 15-25 mol. % PbO, dochází k lineárnímu růstu Tg (278&#8594;314°C), což zřejmě souvisí s postupnou přeměnou trojrozměrné fosfátové sítě na spíše řetězovitou; dochází k depolymerizaci původní struktury. U složení 50P2O5-15ZnO-35PbO je struktura tvořena pouze dlouhými řetězci tetraedrů PO4 [4] a zároveň vzrůstá koncentrace nemůstkových (t fosfátová skla struktura zákl. fyzikální vlastnosti optické vlastnosti