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

Для идентификации структурных изменений в стёклах использовали метод нарушенного полного внутреннего отражения ИК-спектроскопии (НПВО). Исследования проводили на ИК-Фурье спектрометре Nicolet 8700 (Thermo Scientific) в диапазоне волновых чисел 600-1800 с м 1. Измерение ИК-спектров проводилось в ресурсном центре «Оптические и лазерные методы исследования вещества» Научного парка СПбГУ. Температуру стеклования Tg определяли при помощи дифференциального термического анализа (ДТА), который проводили на дериватографе Q-1500 в температурном интервале 20-1000 °С со скоростью 10 °С /мин. ИК-спектры исследованных стёкол представлены на рис. 1. Спектры имеют вид, типичный для боратных стёкол, и разделяются на три характеристичных области. Низкочастотная малоинтенсивная область в интервале 680-780 см-1 отвечает за деформационные колебания B-O-B в симметричных треугольниках В 0 0 [9-11] и присутствует в спектре чистого стеклообразного борного ангидрида. Область средних частот в диапазоне 750-1150 см-1 отсутствует в спектре чистого стеклообразного борного ангидрида и отражает валентные колебания B-O в тетраэдрических группировках бора В0~ [12-13]. Поскольку в данном спектральном интервале отсутствуют полосы, ответственные за колебания тригональных группировок бора, её можно рассматривать как характеристику структурных преобразований боратного стекла. Высокочастотный интервал 1150-1630 см-1 включает в себя полосы валентных колебаний как симметричных треугольников B 0 0, так и асимметричных с различным числом немостиковых атомов кислорода, в частности мета- В0О~ и пироборатных В0О2~ [14]. Анализ полученных спектров следует начать с низкочастотной области, где наблюдается асимметричная полоса, интегральная интенсивность которой нелинейно изменяется с ростом содержания оксидов натрия и бария в составе стёкол. Наличие данной полосы в спектре чистого стеклообразного борного ангидрида позволяет рассматривать её как свидетельство присутствия симметричных треугольников бора в структуре бороксольных колец. При изменении содержания x от 7,5 до 12,5 мол. % интегральная интенсивность данной полосы уменьшается (рис. 2). Это можно объяснить тем фактом, что в области исследованных составов наблюдается активная Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 42-49. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 42-49. Результаты и обсуждение ------------------1---------1---------1---------■---------1---------*---------1-------------------1------------------1 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Волновое число, см 1 Рис. 1. ИК-спектры стёкол xNa2Q-xBaQ-(100 - 2x)B2O3 15 20 25 30 35 40 2x(Na,0+Ba0) Рис. 2. Зависимость интегральной интенсивности спектрального интервала 680-750 см-1 от суммарного содержания оксидов бария и натрия в составе исследованных стёкол. Соотношение Na 2 O/BaO равно 1 Cоставы исследованных образцов Номер образца Содержание оксида, мол. % Na2O BaO B 2 O 3 1 7,5 7,5 85,0 2 10,0 10,0 80,0 3 12,5 12,5 75,0 4 16,67 16,67 66,7 5 20,0 20,0 60,0 44 © Барабанов Н. М., Тюрнина Н. Г., Тюрнина З. Г., Поволоцкий А. В., Полякова И. Г., 2024