1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Расплавы
  4. № 6, 2023

Расплавы, 2023, № 6, стр. 614-623

Эффективная вязкость и температура стеклования расплавов Cs2O–B2O3

А. А. Хохряков a, М. А. Самойлова a, *, В. В. Рябов a, Л. Б. Ведмидь a

a Институт металлургии УрО РАН
Екатеринбург, Россия

* E-mail: mari.makarenko.1993@mail.ru

Поступила в редакцию 05.07.2023
После доработки 24.07.2023
Принята к публикации 03.08.2023

Аннотация

Эффективная вязкость (вязкоупругость) цезиевоборатных расплавов измерена в интервале температур 900–1600 K и концентраций 0 ≤ x ≤ 16 мол. % Cs2O вибрационной вискозиметрией. Показано, что вибрация приводит к неньютоновскому характеру движения расплавов. Это означает, что с энергией активации вязкого течения связаны не только конфигурационная энергия активации, энергия переключения мостиковых кислородных связей, но и энергия упругости структурных единиц расплава. Используя параметры в условиях ньютоновского и неньютоновского течения расплавов, были вычислены сдвиговая вязкость η', модуль упругости G ' и запасенная вязкость η''. Было показано, что цезийборатные расплавы в условиях высоких скоростей сдвига можно рассматривать как жидкости, обладающие вязкостными и упругими свойствами. Методом ДСК измерена температура стеклования (Tg, K), построена и объяснена ее зависимость от содержания оксида цезия.

Ключевые слова: цезийборатный расплав, эффективная вязкость, неньютоновское течение, числа Рейнольдса, температура стеклования

Список литературы

  1. Li P.Ch., Ghose A.C., Su G.J. Density of molten boron oxide, rubidium, and cesium borates // Phys. Chem. Glasses. 1960. 1. № 6. P. 198–204.

  2. Visser T.J.M., Stevels J.M. // J. Non-Cryst. Solids. 1972. 7. № 4. P. 376–394. https://doi.org/10.1016/0022-3093(72)90272-4

  3. Соловьев А.Н., Каплун А.Б. Вибрационный метод измерения вязкости жидкостей. Новосибирск: Наука, 1970.

  4. Штангельмейер С.В. // Заводская лаборатория. 1968. № 6. С. 764.

  5. Кирсанов Е.А. Неньютоновские жидкости. Техносфера. М. 2016.

  6. Melchakov S.Yu., Khokhryakov A.A., Samoilova M.A., Ryabov V.V., Yagodin D.A. // Glass Physics and Chemistry. 2022. 48. P. 174–179. https://doi.org/10.1134/S1087659622030063

  7. Khokhryakov A.A., Melchakov S.Yu., Samoilova M.A., Ryabov V.V. // Inorganic materials. 2022. 58. P. 538–543. https://doi.org/10.1134/S0020168522050053

  8. Khokhryakov A.A., Samoilova M.A., Ryabov V.V., Vedmid’ L.B., Melchakov S.Yu. // Phys. Chem. Glasses 2023. 49. № 3. P. 239–244. https://doi.org/10.1134/S1087659623600102

  9. Yiannopolous Y.D., Chryssikos G.D., Kamitsos E.I. Structure and properties of alkaline earth borate glasses // Phys. Chem. Glasses. 2001. 42. P. 164–172.

  10. Kojima S. // Solids. 2020. № 1. P. 16–30. https://doi.org/10.3390/solids1010003

  11. Berryman J.R., Feller S.A., Affatigatto M., Kodama M., Meyer B.M., Martin S.W., Borsa F., Kroeker S. // J. Non-Cryst. Solids. 2001. 293–295. P. 483–489. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(01)00754-2

  12. Franz H. Effect of water content on density, refractive index and transformation temperature of alkali borate glasses. PPG Industries, Inc., Glass Research Center.

  13. Осипов А.А., Осипова Л.М., Быков В.Н. Спектроскопия и структура щелочноборатных стекол и расплавов. Екатеринбург–Миасс. УрО РАН, 2009.

  14. Chryssikos G.D., Kamitsos E.I., Karakassides M.A. Structure of borate glasses: 2. Alkali induced network modifications in terms of structure and properties // Phys. Chem. Glasses. 1990. 31. № 3. P. 109–116.

  15. Осипов А.А., Осипова Л.М. Структура стекол и расплавов системы Cs2O–B2O3 по данным спектроскопии комбинационного рассеяния света // Физика и химия стекла. 2014. 40. № 4. С. 521–534.

  16. Shaw R.R., Uhlmann D.R. Subliquidus immiscibility in binary alkali borates // J. Am. Ceram. Soc. 1968. 51. P. 377–382.

  17. Osipov A.A., Osipova L.M. // Advances in Condensed Matter Physics. 2018. P. 1–8. https://doi.org/10.1155/2018/6746023

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Расплавы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал