Электропроводность стекол системы Na2O–B2O3–SiO2–Cr2O3

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или 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