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

трансформация симметричных треугольников бора В 0 0 в бороксольных кольцах в тетраэдры бора В0~ с формированием надструктурных группировок, таких как три- и пентаборатные с одним тетраэдром бора в составе, и ди- и ди-триборатные с двумя, то есть доля исходных бороксольных колец уменьшается, что приводит к снижению интегральной интенсивности низкочастотной полосы. Однако в интервале x от 12,5 до 20 мол. % интегральная интенсивность этой области начинает расти, что свидетельствуют о повторном формировании симметричных треугольников в структуре стекла в высокощелочной области. Это явление объясняется с точки зрения распределения надструктурных и базовых группировок в стёклах состава 16,67Na2O^16,67BaO-66,7B2O3 и 20Na2O-20BaO-60B2O3. В этих стёклах, помимо нарастания содержания тетраэдрических группировок бора, наблюдается и обратный процесс их разрушения с образованием метаборатных В0О~ и пироборатных В0О2~ треугольников. Формирование метаборатного треугольника в надструктурной группировке, содержащей тетраэдр бора, может приводить к активации механизма диспропорционирования такой группировки на симметричный треугольник структуры бороксольного кольца и пироборатный треугольник с двумя немостиковыми атомами кислорода. Наличие пироборатных треугольников для названных составов фиксируется в спектрах комбинационного рассеяния, не вошедших в представленную работу: Среднечастотная область, ответственная за колебания связей в тетраэдрах бора, содержит в себе, по данным [15], значительное количество отдельных полос, характеризующих колебания связей B-O в тетраэдрах, находящихся в разных надструктурных группировках. При этом анализ распределения надструктурных группировок в боратном стекле по данным ИК-спектроскопии затруднён, поэтому в настоящей работе анализировалось только изменение интегральной интенсивности среднечастотной области по мере роста содержания оксидов бария и натрия. Отмечается, что при переходе от x = 7,5 к x = 20 мол. % интегральная интенсивность спектрального интервала 750-1150 с м 1 возрастает. Это характеризует усиление механизма трансформации симметричных треугольников бора в тетраэдры бора с ростом содержания оксидов бария и натрия для стёкол вплоть до состава 20Na2O-20BaO-60B2O3, для которого рост интегральной интенсивности области средних частот всё ещё наблюдается, но уже замедлен. Это связано с пограничным характером данного состава, при котором параллельно протекает обратный процесс деструкции тетраэдров бора и формирование группировок с немостиковыми атомами кислорода. Высокочастотная область спектра характеризуется интенсивной асимметричной полосой, в интервале x от 7,5 до 12,5 мол. % разделяющейся на два визуально фиксируемых плеча, при этом низкочастотное плечо с максимум около 1220 см-1 сначала растёт, затем исчезает для составов с х > 12,5 мол. %, что позволяет считать его связанным с бороксольными кольцами, доля которых постепенно уменьшается до нуля для составов с наибольшим значением x. Имеющиеся данные [16] подтверждают связь этой полосы со структурой чистого стеклообразного борного ангидрида. Асимметрия же плеча и его рост от состава с x = 7,5 мол. % к составу с x = 10 мол. % указывает на вклад в общую интенсивность полосы, отвечающей колебаниям мостиковой связи B-O-B между бороксольным кольцом и надструктурной группировкой, содержащей тетраэдр бора. В интервале составов от x = 7,5 мол. % к x = 10 мол. %, по-видимому, решающий вклад в интенсивность этого плеча вносит наблюдаемый ранее рост доли тетраэдров бора, которому противопоставляется снижение доли симметричных треугольников бора в бороксольных кольцах. Дальнейшая же деградация данного плеча обусловлена практически полным исчезновением бороксольных колец в составах с меньшим содержанием борного ангидрида. Высокочастотное плечо с максимум около 1349 см-1 относится к валентным колебаниям метаборатных треугольников с одним немостиковым атомом кислорода [17]. Для составов 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. © Барабанов Н. М., Тюрнина Н. Г., Тюрнина З. Г., Поволоцкий А. В., Полякова И. Г., 2024 45