Электропроводность стекол системы Na2O–B2O3–SiO2–Cr2O3

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучены электрические свойства стекол составов 8Na2O–(22-x)B2O3–70SiO2xCr2O3, где x варьируется от 0.3 до 6 мол.%, термообработанных при 550°C в течение 48 ч. Структура стекол была исследована методами сканирующей электронной микроскопии и рентгенофазового анализа. Установлено, что во всех стеклах выбранных составов в процессе термообработки формируется двухкаркасная ликвационная структура, а также кристаллизуется фаза эсколаита (α-Cr2O3). При сравнении полученных значений электрического сопротивления и энергии активации электропроводности хромсодержащих стекол и стекла без Cr2O3 состава 8Na2O‧22B2O3‧70SiO2, а также железосодержащих стекол похожих составов высказано предположение о том, что исследованные стекла с Cr2O3 обладают ионной проводимостью, значения удельного объемного сопротивления хромсодержащих и железосодержащих стекол не отличаются друг от друга. Введение Cr2O3 в натриевоборосиликатные стекла не оказывает влияния на электропроводность.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. К. Лаврова

Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН; Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: grasefoumage@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

М. Ю. Конон

Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН

Email: grasefoumage@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

Е. А. Семенова

Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН

Email: grasefoumage@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

Д. П. Данилович

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет)

Email: grasefoumage@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

А. С. Саратовский

Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН; Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет)

Email: grasefoumage@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Hubert M., Faber A. J. On the structural role of boron in borosilicate glasses. // Physics and Chemistry of Glasses. 2014. V. 55. № 3. P. 136–158.
  2. Степанов С. А., Зарубина Т. В., Игнатьев Е. Г., Скороспелов В. И. Взаимодействие ионов железа и хрома в стеклах // Физ. и хим. стекла. 1979. Т. 5. № 3. C. 354–360.
  3. Мамедов Э. К. Влияние окислительно-восстановительных условий синтеза на степень окисления ионов Cr, Mo, Co в высококремнеземных стеклах // Физ. и хим. стекла. 2012. Т. 38. № 4. С. 502–508.
  4. Ravi Kumar G., Gopi Krichna M., Rao M. C. Cr3+, doped NaF-ZrO2-B2O3-SiO2 glass ceramic materials for optoelectronic device application // Optik. 2018. V. 173. P. 78–87.
  5. Singh A. K., Gautam C. R., Madheshiya A., Dwivedi R. K. Doping effect of CrO3 on crystallization and dielectric behavior of strontium titanate borosilicate glass ceramics // J. Mater Sci: Mater Electron. 2017. V. 28. P. 4161–4169.
  6. Конон М. Ю. Фазовое разделение и физико-химические свойства стекол системы Na2O-B2O3-SiO2-Fe2O3: Дис. кан. хим. наук по специальности 02.00.04 — Физическая химия. СПб, 2016. 139 с.
  7. Антропова Т. В. Физико-химические процессы создания пористых стекол и высококремнеземных материалов на основе ликвирующих щелочноборосиликатных систем: Дис. док. хим. наук по специальности 02.00.04 — Физическая химия. СПб., 2005. 588 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. (а) — микрофотография стекла 8/70-2, термообработанного при 550°C в течение 48 ч. Врезка — съемка с помощью детектора вторичных электронов (рельеф). Увеличение — 100 тыс. раз. Фон — съемка в режиме контраста по среднему атомному номеру. Увеличение — 5 тыс. раз; (б) дифрактограммы стекла 8/70-2 после отжига (кривая 1) и термообработанного при 550°C в течение 48 ч (кривая 2). Обозначения на рисунке соответствуют кристаллическим фазам: x — α-Cr2O3 (85-0869); q — кварц (86-1630), пустой круг — кристобалит (82-1410); (в) зависимость логарифма эффективного электрического сопротивления при температуре 200°C от содержания Me2O3 (Me = Cr, Fe) в мол.% по синтезу для исследованных стекол, термообработанных по режиму: 1 — хромсодержащие стекла, термообработанные при температуре 550°C, 48 ч; 2 — железосодержащие стекла, термообработанные при температуре 550°C, 144 ч; 3 — стекло 8/70, термообработанное при температуре 550 °C, 144 ч

Скачать (140KB)

© Российская академия наук, 2024