Введение к работе
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы .После того,как в 1975г. [1] были получен:: фторцирконатные стекла, довольно скоро стало ясно, что явление стеклообразования в ионных фторидних системах весьма распрост-ранено.Новый класс стекол оказался перспективным для использования в качестве оптических материалов,матриц для ионов редкоземельных элементов в активных средах оптических квантоьых генераторов и антистоксовых люминофоров.Фторидные стекла,обладал высокой фторионной проводимостью,могут быть использованы е химических источниках тока в качестве твердых электролитов.
Основным препятствием для широкого применения фториднії/, стекол'на практике является узкий диапазон термической стабильности, что не позволяет получить заготовки стекла больших размеров. Для решения этой проблемы необходимо проведение исследований стеклообразования в новых, ранее не изученных фторидних системах.
Так же актуальной является задача получения стекол п ни:-кими значениями температуры размягчения стекла, что может сделать более доступным для физических методов исследование процессов стеклования и кристаллизации.
Целью работы является исследование взаимосвязи между ссстаьсм олово(П)фторидных стекол и их физико-химическими свойствами, строением и особенностями динамического поведения фторной подсистемы, определяющими возможность их использования в качество оптических материалов и твердых электролитов.
Основные задачи работы. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1.Синтез исходных фторидов и исследование стеклообразования во фторидних системах, содержащих Бпї0.
2.Определение показателя преломления, температур стеклования и кристаллизации полученных стекол.
3. Исследование строения олово(II)фторидних стекол и подвижное-
114 19 ти атомов фтора в них с помощью методов ЯГР JSn и ЯМР Р.
Научная новизна. Впервые проЕеден синтез и физико-хими'к-ско--> исследование нового класса легкоплавких фторидних стекол, со церзкащих SriPo, определены ранее неизвестные области ете-клоое-разования в системах: SnP0-ZrP., SnP0-GaF,, SnP0-Zrl'\- Cat'.,,
SnPg-ZrP^-BaPg, SnPg-ZrP^-LiF, SrLP2-GaP3-BaP2, StiF2-Zrf^-Ga.?y -10 мол.%ВаР2, изучено влияние фторидов Na, Pb, Hf и некоторых лантаноидов на стеклообразование в системе SnP2-ZrP.. Выявлены зависимости показателя преломления, температур стеклования и кристаллизации от концентрации дифторида олова.
Определено число структурных позиций, занимаемых оловом в стекле.Изучен характер изменения динамического состояния фтор-ной подсистемы олово(II)фторидных стекол в широком интервале температур. Выявлена взаимосвязь между содержанием в стекле SnPp', природой вводимых в стекло добавок фторидов и транспортными свойствами фторной подсистемы.
Практическое значение работы. Получены новые стекольные материалы, обладающие низкой температурой размягчения, высокими значениями показателя преломления и высокой ионной подвижностью. Это позволяет рекомендовать их для изготовления фторидних волокон с высокой апертурой. Так же возможно применение этих материалов в качестве твердого электролита для химических источников тока и сенсорных материалов для определения фтора.
Основные результаты и положения, выносимые на защиту: области стеклообразования в системах SnPg-ZrF,, SnPg-ZrP,-ВаР2, SnP2-ZrP4-GaP3, SnP2-GaP3, Siu^-Zr^-biF.SnFj-Zrl^-Hri^, Бпі'2-ггР.-0аР3-10мол.&BaP2,-SnP2-GaP.,-BaF2; влияние широкого круга фторидов на стеклообразование в системе SnF2-ZrF.;
-основные свойства полученных стекол: температуры размягчения, кристаллизации, плавления, показатель преломления;
-влияние на транспортные свойства анионной подсистемы (по данным ЯМР -\Р) количественного и качественного состава фторидних стекол, содержащих дифторид олова;
-данные о строении областей ближнего порядка в стекле на
„~~ 119 19
основе результатов ЯГР JSn и ЯМР JF исследований.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на XV международном конгрессе по стеклу (Ленинград, 1989), международных семинарах "Стеклообразное состояние,молекулярно кинетический аспект" (Владивосток, 1990), "Japan-Russia-Chine International Seminar",(Japan,Kioto 1992), и на "8 International symposium on halide glasses"(Prance,Parros-Guires, 1992).
По материалам диссертации опубликованы 5 статей в научных
журналах, 6 докладов в трудах конференций, один препринт и получено два авторских свидетельства СССР на изобретения.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 140 страницах и включает введение, 7 глав, обсуждение, выводы, содержит 40 рисунков, 15 таблиц и список литературы, включающий 157 наименований.