Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 35-41. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 35-41 Рис. 3. Зависимость отношения интегральной интенсивности полос: а — бороксольных колец к сумме интегральных интенсивностей полос три- и диборатных группировок и б — кремниевых тетраэдров Q2/Q3 от соотношения редкоземельных оксидов Полученные результаты деконволюции спектра КРС в диапазоне 850-1250 см-1 показывают, что основными структурными группировками силикатной сетки в исследованных стёклах являются тетраэдры кремния Q2 и Q3, по этой причине целесообразно проследить изменение полимеризации кремниевой сетки через отношение интегральных интенсивностей полос деконволюции Q2 и Q3. Зависимость этого отношения от состава исследованных стекол представлена на рис. 3б, она отражает наименьшую степень полимеризации кремниевой сетки матричного стекла. В то же время для состава с наибольшим содержанием Gd2O3 тенденция в преобразовании кремниевой сетки обратная (по сравнению с таковой для боратной сетки). Наибольшая степень полимеризации кремниевой сетки, выраженная через максимальное значение интегральной интенсивности полосы Q3 и минимальное значение интегральной интенсивности полосы Q2 для данного состава, отражает тот факт, что оксид гадолиния в данном случае выступает в роли стеклообразователя, а не модификатора. Этот же вывод можно сделать и для боратной сетки, где оксид гадолиния не ведёт себя как типичный модификатор. В случае же образца с равным отношением оксидов редкоземельных элементов наблюдается наиболее близкое к матричному отношение интегральных интенсивностей полос Q2 и Q3. Таким образом, в случае обоих сеток, равенство весовых количеств CeO 2 и Gd 2 O 3 наиболее сильно приближает допированное стекло к матричному. Такая нелинейность свойств исследуемых стекол напоминает явление полищелочного эффекта. В случае же образца с отношением редкоземельных оксидов 3CeO2/1Gd2O3 величина отношения Q2/Q3 ближе к таковому у состава с отношением 1CeO2/3Gd2O3, как и в случае боратной сетки. Эффекты полимеризации/ деполимеризации для кремниевой и боратной сетки в исследованных образцах, таким образом, имеют разный характер. Определить решающее влияние эффектов деполимеризации боратной сетки и полимеризации кремниевой сетки в случае внедрения в состав матричного стекла оксидов церия и гадолиния можно по измерению значений ТКЛР и построению его зависимости от состава (рис. 4). Рис. 4. Зависимость ТКЛР для интервала 45-420 °С от соотношения редкоземельных оксидов © Барабанов Н. М., Тюрнина Н. Г., Тюрнина З. Г., Мальчукова Е. В., Поволоцкий А. В., 2024 39