Миграционные свойства и строение фосфатных стекол, содержащих сульфаты щелочных металлов

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Исследован набор физико-химических свойств (плотность, микротвердость, электропроводность на постоянном и переменном токе, термические эффекты) стекол составов Ме2O–МPO3 (М = Li, Na) в интервале концентраций ~80–100 мол% МPO3 и М2SO4–МPO3 в интервале концентраций ~70–100 мол% МPO3, а также стекол этих же систем с объемной концентрацией щелочных ионов от ~2.7‧102 до 3.0‧102 моль/см3, в которых проводилось эквивалентное замещение ионов лития на ионы натрия. Все составы получены с применением растворной технологии при изготовлении исходной шихты. Обнаружено, что практически все свойства исследованных стекол по своим характеристикам незначительно отличаются от свойств стекол близких составов, полученных с использованием твердых исходных компонентов. Показано, что электрические свойства чисто фосфатных и фосфатно-сульфатных стекол с соизмеримой объемной концентрацией основных носителей тока – щелочных катионов близки, т. е. присутствие в смешанном стекле сульфат-ионов повышает электрические параметры незначительно – в пределах порядка при их максимальной объемной концентрации. Эквивалентное замещение ионов Li+ на ионы Na+ в фосфатных и фосфатно-сульфатных стеклах сопровождается проявлением полищелочного эффекта – нелинейным изменением электрических параметров, причем в фосфатно-сульфатной системе (при близкой объемной концентрации ионов-носителей тока) этот эффект проявляется сильнее.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. В. Бочагина

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: irina.s.yaroshenko@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург, 195251

Вера Витальевна Полякова

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: irina.s.yaroshenko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4381-9836
Россия, Санкт-Петербург, 195251

Иван Аристидович Соколов

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого; Институт химии силикатов имени И. В. Гребенщикова – филиал Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» – ПИЯФ

Email: irina.s.yaroshenko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3904-3409
Россия, Санкт-Петербург, 195251; Санкт-Петербург, 199034

Ирина Сергеевна Ярошенко

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Автор, ответственный за переписку.
Email: irina.s.yaroshenko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5775-6878
Россия, Санкт-Петербург, 195251

Список литературы

  1. Минько Н.И., Биналиев И.М. // Стекло и керам. 2012. Т. 85. № 11. С. 3.
  2. Вайсман Я.И., Кетов А.А., Кетов П.А. // Физ. и хим. стекла. 2015. Т. 41. № 2. С. 214; Vaisman Y., Ketov A., Ketov P. // Glass Phys. Chem. 2015. Vol. 41. N 2. P. 157. doi: 10.1134/S1087659615020133
  3. Мартынов К.В., Захарова Е.В. // Радиоакт. отх. 2023. № 2(23). С. 63. doi 1025283/2587-9707-2023-2-63-81
  4. Sci Glass: Database and Information System. Version 9.0. Premium Edition. Newton: ITC, 2018. http//www.sciglass.info
  5. Зарецкая Г.Н. // Совр. наук. техн. 2007. № 6. С. 51.
  6. Бобкова Н.М., Трусова Е.Е. // Стекло и керамика. 2017. Т. 90. № 5. С. 7.
  7. Воронцов Б.С., Москвин В.В., Баитов Ю.В. // Компьютерное моделирование физико-химических свойств стекол и расплавов. Тр. Х Росс. Сем. Курган, 2010. С. 38.
  8. Сандитов Д.С., Бадмаев С.С. // Неорг. матер. 2019. Т. 55. № 1. С. 94; Sanditov D.S., Badmaev S.S. // Inorg. Mater. 2019. Vol. 55. P. 1046. doi: 10.1134/S0020168519100121
  9. Жабрев В.А., Свиридов С.И. // Физ. и хим. стекла. 2003. Т. 29. № 2. С. 210; Zhabrev V.A., Sviridov S.I. // Glass Phys. Chem. 2003. Vol. 29. P. 140. doi: 10.1023/A:1023403024610
  10. Пронкин А.А., Соколов И.А., Нараев В.Н., Лосева М.Н. // Физ. и хим. стекла. 1996. Т. 22. № 6. С. 728.
  11. Соколов И.А., Ильин А.А., Устинов Ю.Н., Валова Н.А., Пронкин А.А. // Физ. и хим. стекла. 2003. Т. 29. № 3. С. 421; Sokolov I.A., Il’in A.A., Ustinov Yu.N., Valova N.A., Pronkin A.A. // Glass Phys. Chem. 2003. Vol. 29. P. 548. doi: 10.1023/B:GPAC.0000007930.11101
  12. Свиридов С.И., Тюрнина З.Г., Тюрнина Н.Г. // Физ. и хим. стекла. 2020. T. 46. № 6. С. 553; Sviridov S.I., Tyurnina Z.G., Tyurnina N.G. // Glass Phys. Chem. 2020. Vol. 46. P. 526. doi: 10.1134/S1087659620060267
  13. Ganduli M., Rao K.J. // J. Non-Cryst. Sol. 1999. Vol. 243. P. 251.
  14. Архипов В.Г., Иванова Л.В., Мамошин В.Л. // Ж. прикл. спектр. 1986. Т. 45. № 3. С. 460.
  15. Непомилуев А.М., Плетнев Р.Н., Лапина О.Б., Козлова С.Г., Бамбуров В.Г. // Физ. и хим. стекла. 2002. Т. 28. № 1. С. 3; Nepomiluev A.M., Pletnev R.N., Lapina O.B., Kozlova S.G., Bamburov V.G. // Glass Phys. Chem. 2002. Vol. 28. N 1. P. 1. doi: 10.1023/A:1014295827303
  16. Орлова В.А., Козлов П.В., Джевелло К.А., Балакина В.А., Беланова Е.А., Галузин Д.Д., Ремизов М.Б. // Неорг. матер. 2019. Т. 55. № 8. С. 890; Orlova V.A., Kozlov P.V., Dzhevello K.A., Balakina V.A., Belanova Ye.A., Galuzin D.D., Remizov M.B. // Inorg. Mater. 2019. Vol. 55. P. 838. doi: 10.1134/S0020168519080119
  17. Колесова В.А., Игнатьев И.С., Калинина Н.Е. // Физ. и хим. стекла. 1976. Т. 2. № 5. С. 400.
  18. Соколов И.А., Валова Н.А., Тарлаков Ю.П., Пронкин А.А. // Физ. и хим. стекла. 2003. Т. 29. № 6. С. 760; Sokolov I.A., Il’in A.A., Ustinov Yu.N., Valova N.A., Pronkin A.A. // Glass Phys. Chem. 2003. Vol. 29. P. 548. doi: 10.1023/B:GPAC.0000007930.11101
  19. Соколов И.А. Стеклообразные твердые электролиты. Структура и природа проводимости. СПб: Политехн. унив., 2010. С. 392.
  20. Chopinet M.H., Massol I.I., Barton I.L. // Glastechn. Ber. 1983. Vol. 53. N 1. P. 65.
  21. Добош А.Ю., Соколов И.А., Химич Н.Н. // Электрохимия. 2024. Т. 60. № 6. С. 415; Dobosh A., Sokolov I., Khimich N. // Electrochemistry. 2024. Vol. 60. N 6. P. 415. doi: 10.1134/S1023193524700071

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. ИК спектры стекол систем Li2O–LiPO3 и Li2SO4–LiPO3. 1 – стеклообразный LiPO3, 2 – 0.1Li2O⋅0.9LiPO3, 3 – 0.18Li2SO4⋅0.82LiPO3, 4 – 0.27Li2SO4⋅0.73LiPO3.

Скачать (38KB)
3. Схема 1.

Скачать (19KB)
4. Рис. 2. Концентрационная зависимость электрической проводимости (при 293 K) в стеклах систем Li2SO4–LiPO3 (1) и Li2O–LiPO3 (2) [4, 19].

Скачать (49KB)
5. Рис. 3. ИК спектры стеклообразного метафосфата натрия NaPO3 (1) и стекла состава 0.24Na2SO4⋅0.76NaPO3 (2).

Скачать (43KB)
6. Рис. 4. Электрические свойства стекол систем Na2SO4–NaPO3 (1) и Na2O–NaPO3 (2).

Скачать (47KB)
7. Схема 2.

8. Схема 3.

Скачать (10KB)
9. Рис. 5. Зависимость изменения электропроводности и энергии активации электропроводности от состава при эквивалентном замещении ионов Li+ на ионы Na+ в стеклах систем xLiPO3–(1–x)NaPO3 (1) и x(0.18Li2SO4× 0.82LiPO3)–(1–x)(0.19Na2SO4⋅0.81NaPO3) (2), здесь 0 ˂ х ˂ 1.

Скачать (76KB)

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».