Термодинамические свойства стекла (CaO)0.5(Al2O3)0.1(SiO2)0.4

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Термодинамические свойства стекла состава (CaO)0.501(Al2O3)0.098(SiO2)0.401 (Ca40.10) исследованы с помощью двух методов – низкотемпературной вакуумной адиабатической калориметрии и высокотемпературной калориметрии сброса и растворения. Впервые определена энтальпия образования из оксидов (–17.6±2.6 кДж/моль). Показано, что теплоемкость монотонно возрастает с ростом температуры в диапазоне от 8 до 357 K; фазовых переходов в данном интервале температур не обнаружено. Результаты измерений теплоемкости аппроксимированы полуэмпирической моделью Планка–Эйнштейна. Подтверждена возможность применения инкрементной схемы для оценки теплоемкости трехкомпонентных стекол, образованных оксидами кальция, алюминия и кремния.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. С. Архипин

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова; Университет Гренобль-Альпы

Автор, ответственный за переписку.
Email: Arkhipin@td.chem.msu.ru
Россия, Москва, 119991; Гренобль, Франция, 38031

A. Pisch

Университет Гренобль-Альпы

Email: Arkhipin@td.chem.msu.ru
Франция, Гренобль, 38031

С. В. Кузовчиков

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: Arkhipin@td.chem.msu.ru
Россия, Москва, 119991

А. В. Хван

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: Arkhipin@td.chem.msu.ru
Россия, Москва, 119991

Н. Н. Смирнова

Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Email: Arkhipin@td.chem.msu.ru
Россия, Нижний Новгород, 603022

А. В. Маркин

Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Email: Arkhipin@td.chem.msu.ru
Россия, Нижний Новгород, 603022

И. А. Успенская

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: Arkhipin@td.chem.msu.ru
Россия, Москва, 119991

Список литературы

  1. Zajac M., Skocek J., Lothenbach B. et al. // Cem. Concr. Res. 2020. V. 129. P. 105975. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2020.105975
  2. Kucharczyk S., Zajac M., Stabler C. et al. // Cem. Concr. Res. 2019. V. 120. P. 77. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2019.03.004
  3. Westrum Jr E. // Trav. IVe Congr. Int. Verre. 1956. P. 396.
  4. Robie R.A., Hemingway B.S., H. Wilson.W. // Am. Mineral. 1978. V. 63. № 1–2. P. 109.
  5. Richet P., Robie R.A., Hemingway B.S. // Eur. J. Mineral. 1991. V. 3. № 3. P. 475.
  6. Richet P., Robie R.A., Hemingway B.S. // Geochim. Cosmochim. Acta 1993. V. 57. № 12. P. 2751. https://doi.org/10.1016/0016-7037(93)90388-D
  7. de Ligny D., Westrum E.F. // Chem. Geol. 1996. V. 128. № 1–4. P. 113. https://doi.org/10.1016/0009-2541(95)00167-0
  8. Richet P., Nidaira A., Neuville D.R. et al. // Geochim. Cosmochim. Acta. 2009. V. 73. № 13. P. 3894. https://doi.org/10.1016/j.gca.2009.03.041
  9. Navrotsky A., Hon R., Weill D. et al. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1980. V. 44. № 10. P. 1409.
  10. Navrotsky A., Peraudeau G., McMillan P. et al. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1982. V. 46. № 11. P. 2039. https://doi.org/10.1016/0016-7037(82)90183-1
  11. Varushchenko R.M., Druzhinina A.I., Sorkin E.L. // J. Chem. Thermodyn. 1997. V. 29. № 6. P. 623. https://doi.org/10.1006/jcht.1996.0173
  12. Voronin G.F., Kutsenok I.B. // J. Chem. Eng. Data 2013. V. 58. № 7. P. 2083. https://doi.org/10.1021/je400316m
  13. Voskov A.L., Kutsenok I.B., Voronin G.F. // Calphad. 2018. V. 61. P. 50. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2018.02.001
  14. Kozin N.Yu., Voskov A.L., Khvan A.V. et al. // Thermochim. Acta. 2020. V. 688. P. 178600. https://doi.org/10.1016/j.tca.2020.178600
  15. Standard Material 720, Synthetic Sapphire (α-Al2O3), National Bureau of Standards, 1982.
  16. Arkhipin A.S., Pisch A., Zhomin G.M. et al. // J. Non Cryst. Solids 2023. V. 603. P. 122098. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2022.122098
  17. Richet P., Robie R.A., Hemingway B.S. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1986. V. 50. № 7. P. 1521. https://doi.org/10.1016/0016-7037(86)90326-1
  18. Navrotsky A. // J. Am. Ceram. Soc. 2014. V. 97. № 11. P. 3349. https://doi.org/10.1111/jace.13278

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. РФА синтезированного образца стекла, образованного оксидами CaO, Al2O3 и SiO2.

Скачать (106KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Температурная зависимость теплоемкости образца стекла Ca40.10: синие точки – экспериментальные данные (табл. 2), красная линия – расчет с использованием суммы функций Планка–Эйнштейна, красная пунктирная линия – экстраполяция с использованием суммы функций Планка–Эйнштейна к 0 K и выше 350 K.

Скачать (94KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Разница между измеренной теплоемкостью стекла Ca40.10 (табл. 2) и рассчитанной по уравнению (2) с использованием параметров из табл. 3.

Скачать (99KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Отклонение теплоемкости стекла Ca40.10 от закона кубов Дебая (Cp ~ T3 при T → 0 K). Данные нормированы к 1 молю формульной единицы стекла.

Скачать (75KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Энтальпия растворения в зависимости от мольной доли растворенного стекла Ca40.10 в свинцово-боратном расплаве при 1073.15 К (mраств = 30.00 ± 0.05 г).

Скачать (78KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024