Труды КНЦ (Технические науки вып.4/2023(14))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 4. С. 113-118. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 4. P. 113-118. Область первичной кристаллизации p-BaB 2 O 4 в тройной системе Na 2 O-BaO-B 2 O 3 [1] Целью настоящей работы являлся синтез образцов, уточнение области стеклообразования и исследования физико-химических и термодинамических свойств в системе Na2O-BaO-B2O3. Р е зу л ь т а ты В качестве исходных реагентов использовали BaCO3 марки «чда», N 2 CO 3 марки «чда» и H 3 BO 3 марки «чда». Синтез образцов проводили в платиновых тиглях в воздушной атмосфере силитовой печи при температурах 1000-1200 °C, длительность варки составляла 2 ч. Отжиг стекол проводился при температурах ниже на 20 -50 °С температуры стеклования в течение 3 ч. В рамках данной работы методом плавки шихты было синтезировано 38 образцов, представленных в табл. 1. В ходе синтеза образцов в исследуемой системе были получены, как прозрачные стекла для секущей 66,7, 80,0 и 85,0 мол. % B 2 O 3 , так и закристаллизованные стекла для секущей 50,0 мол. % B 2 O 3 что подтверждается данными рентгенофазового анализа. После закалки из расплава в разрезе 50,0 мол. % В 2 О 3 образцы закристаллизовались практически полностью, в разрезе 60,0 мол. % В 2 О 3 частично кристаллизуются только концевые члены ряда, а разрезы 66,7, 80,0 и 85,0 мол. % В 2 О 3 содержат только стекла. В области с высоким содержанием оксида бора преобладает тенденция к стеклообразованию, исключение составляет только разрез 75,0 мол. % В 2 О 3 , где кристаллизуются стекла, близкие по составу к тройному соединению Na2O2BaO9B2O3. Результаты рентгенофазового анализа синтезированных образцов представлены в табл. 1. Физико-химические исследования, связанные с определением значений плотности, микротвердости, а также с показателем преломления, проводились только на стеклообразных образцах. Плотность стекол определялась методом гидростатического взвешивания в этиловом спирте при температуре 25 °С Точность определения значений составляла ± 0,001 г/см3. Полученные значения плотности лежат в интервале 2,138-3,484 г/см3, молярного объема 27,836-33,092 см3/моль в зависимости от состава образцов. Данные результаты свидетельствуют о том, что зависимость значений плотности и мольного объема стекол с постоянным содержанием оксида бора от содержания оксида натрия носит линейный характер. При повышении содержания Na 2 O в образцах, лежащих на секущих с постоянным содержанием B 2 O 3 в данной системе, значения плотности образцов уменьшаются. Значения плотности также зависят от концентрации B 2 O 3 и BaO. Для определения микротвердости исследуемых стекол использовали метод измерения твердости по Виккерсу (Ну). Результаты измерения микротвердости образцов лежат в интервале 333-652 кг/мм2 в зависимости от их состава. Для них характерна такая же корреляция значений с соотношением компонентов стекла, как и для значений плотности. Зависимость значений микротвердости стекол с постоянным содержанием оксида бора от содержания оксида натрия носит линейный характер. © Тюрнина Н. Г., Лопатин С. И., Тюрнина З. Г., Шугуров С. М., Полякова И. Г., Свиридов С. И., 2023 115