Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Բորալյումինատային B₂O₃-AL₂O₃ –LiF համակարգի ապակեգոյացման և միկրոշերտավորման երևույթների ուսումնասիրություն և ցածր ջերմաստիճանային ապակիների և ապակեբյուրեղային նյութերի մշակում

Մաթևոսյան, Աննա Բենիամինի (2016) Բորալյումինատային B₂O₃-AL₂O₃ –LiF համակարգի ապակեգոյացման և միկրոշերտավորման երևույթների ուսումնասիրություն և ցածր ջերմաստիճանային ապակիների և ապակեբյուրեղային նյութերի մշակում. PhD thesis, Հայաստանի ազգային պոլիտեխնիկական համալսարան .

[img] PDF (Thesis)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (3365Kb)
    [img] PDF (Abstract)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (1473Kb)

      Abstract

      Развитие светотехники, оптического приборостроения привели к созданию новых стеклообразных материалов, отличающихся высокой чувствительностью к действию излучения, используемых как оптические среды в разных областях техники. Среди большого количества стекол повышенной светочувствительностью отличаются фотохромные стекла, которые в наши дни получили большое распространение и используются в качестве светочувствительных, фильтрующих, защитных и записывающих материалов в оптике и микроэлектронике. Отличительной особенностью фотохромных стекол является их способность обратимо изменять свои спектральные характеристики – светопропускание, оптическую плотность в видимой области спектра при воздействии ультрафиолетового или коротковолнового излучения. Наиболее перспективны фотоситаллы, которые получают направленной кристаллизацией стекол определенного состава, которые наряду с фотохромностью отличаются высокими механическими и термическими свойствами, химической стойкостью.Эффект фотохромизма в стеклах можно получить: а) возбуждением УФ-излучения на стекло, отличающееся дефектом структурной сетки, особенно количеством вакансии немостикового атома кислорода, б) введением активаторов в матричное стекло и за счет эффекта клетки, препятствующего уходу продуктов фотохимической реакции, процесс становится обратимым-фотохромным, а релаксационные процессы происходят с высокой скоростью. При воздействии УФ излучения возбужденные электроны захватываются дефектами структурной сетки и образуют центры окраски, способные поглощать излучения видимой области спектра (≈575-580нм). Положение максимумов полосы наведенного поглощения зависит от состава стекла. Фотохромные стекла, активированные галогенидами тяжелых металлов, являются гетерофазными системами, состоящими из аморфной матрицы и светочувствительной кристаллической фазы. Фотохимический процесс протекает в межтетраедрическом объеме структуры стекла и полностью обратим, а релаксационные процессы происходят с высокой скоростью. Наиболее перспективны фотохромные стекла, где фотохромный эффект образуется за счет фотолиза галогенидов тяжелых металлов, типа AgCl, CuCl, и т.д. Указанные светочувствительные соединения образуют при варке стекол дисперсную фазу, равномерно распределенную по всему объему стекла. Характерно, что многократное повторение циклов потемнение-релаксация не приводит к эффекту усталости. Լուսատեխնիկայի և օպտիկական սարքաշինության զարգացումը պահանջարկ է առաջացնում ֆունկցիոնալ նշանակության ապակիների և ապակեբյուրեղային նյութերի ստեղծմանը, որոնք կառանձնանան բարելավված ֆիզիկաքիմիական հատկություններով և շահագործան երկարակեցությամբ: Դրանց շարքին են պատկանում ֆոտոքրոմային ապակիները, որոնք լայնորեն կիրառվում են, որպես, լուսազգայուն, ֆիլտրող, պաշտպանիչ և գրանցող նյութեր: Առավել հեռանկարային են թափանցիկ ֆոտոսիտալները, որոնք ստացվում են որոշակի բաղադրության ապակիների ուղղորդված բյուրեղացմամբ և առանձնանում բարձր լուսազգայունությամբ, մեկանիկական և ջերմային հատկություններով, քիմիական կայունությամբ: Աշխատանքի նպատակն է ուսումնասիրել ապակեգոյացման և բյուրեղացման երևույթները B₂O₃-AL₂O₃ –LiF համակարգում, բացահայտել դյուրահալ էվտեկտիկ բաղադրությունները, բյուրեղային ֆազերի բյուրեղացման դաշտերը, միկրոլիկվացիայի տիրույթը, հատկություն-բաղադրությունների փոխկապակցվածությունը: Մշակել դյուրահալ, թափանցիկ և ֆոտոքրոմային սիտալներ, ԳԸՋԳ ցածր արժեքներով և բարձր մեխանիկական հատկություններով: Հաշվի առնելով, որ երկու ապակոգոյացնող օքսիդների՝ B2O3 և Al2O3, առկայությամբ մոդիֆիկատոր կատիոնի ներմուծումը բերում է կոորդինացիոն վիճակի փոփոխության և համակարգում միկրոլիկվացիայի առաջացմանը, որպես ուսումնասիրոթյունների հիմք ընտրվել է B₂O₃-AL₂O₃ –LiF համակարգը: Առաջին անգամ ուսումնասիրվել են համակարգի ապակեգոյացման և վիճակի դիագրամները, որոշվել միացությունների բյուրեղացման դաշտերը, դյուրահալ էվտեկտիկ բաղադրությունները, պարզվել է դրանց փոխկապվածությունը: Հետազոտված համակարգն աջանձնանաում է դյուրահալությոամբ (TL850-1200°C) և ապակեգոյացման լայն տիրույթով: Բացահայտված է միկրոլիկվացիայի առկայությունը 30-50 մոլ % LiF պարունակող ապակիներում: Պարզված է նոր բաղադրության ինկոնգրուենտ հալվող` LiAl2O3B2O6F միացության առաջացումը և հաստատված է կոնգրուենտ հալվող LiB2O3F (t=840°C) միացության առաջացումը բինար համակարգում: The development of lighting and optical instrument engineering requires creating glasses of functional significance and glass-crystal materials which will have improved physicochemical properties and maintenance longevity. These include the photochrome glasses which are widely used as a light-sensitive, filtering, protective and registering materials. More prospective are transparent photoglass ceramics obtained by purposeful crystallization of certain composition glasses and are distinguished by high light sensitivity, mechanical and thermal properties and chemical stability. The goal of dissertation is to study the glass-formation and crystallization phenomena in the B2O3-Al2O3-LiF system, reveal the low-melting eutectic compositions, the crystallization fields of the crystal phases, the microliquation range, the relationship of property compositions, as well as to develop low-melting transparent and photochrome glass ceramics with low values of TFLE and high mechanical properties. Taking into consideration the fact that in the presence of two glass-forming oxides B2O3 and Al2O3, the introduction of the modifier-cation leads to the change in the coordination state and the emergence of microliquation in the system, the B2O3-Al2O3-LiF system has been taken as a basis for investigations. For the first time, the diagrams of the system glass-formation and state have been studied, the crystallization fields of the compounds, the low-melting eutectic compositions have been determined, their interrelationship has been revealed. The investigated system is distinguished by low-melting property (TL850-1200°C) and a wide range of glass-formation. The existence of microliquation is revealed in glasses containing 30-50 mol% LiF. The emergence of the incongruent-melting LiAl2B2O6F compound of new composition has been revealed and the emergence of the congruent-melting compound LiB2O3F (t=840°C) in the binary system has been established. By the DTA, X-ray analysis, IR spectroscopic investigations, it has been revealed that the structure of glasses is mainly formed from BO3, Al(O,F)4, B(O,F)4 and the modifier-cation oxide-fluoride Li(O,F)4 և Li(O,F)6 groups which favour the expansion of the glass-formation range. The glasses physiochemical properties and their dependence on the composition have been investigated. The refractions, existing in the property-composition relationship curves are explained by the Al3+ և B3+ coordinate changes and the connection degree of the glass spatial net. It is revealed that the introduction of fluoride of 25 mol% and more leads to a sharp increase in the glass density (2.02-2.45gr/cm3), the TFLE (55-85•10-7K-1) and a decrease in the vitrification temperature (480-400°C) and the viscosity barriers. This is explained by the coordinate changes under the joint additive impacts of the two processes going on simultaneously in the glass structure, favouring the structure concentration, as well as by the emergence of finite relations.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Բորալյումինատային B₂O₃-AL₂O₃–LiF համակարգի ապակեգոյացման և միկրոշերտավորման երևույթների ուսումնասիրություն և ցածր ջերմաստիճանային ապակիների և ապակեբյուրեղային նյութերի մշակում: Investigation of the B₂O₃-AL₂O₃ –LiF system vitrification and microseparation phenomena and development of low-temperature glasses and glass-crystal materials.
      Uncontrolled Keywords: Մաթեվոսյան Աննա Բենիամինի, Matevosyan Anna Beniamin
      Subjects: Metallurgy and Material Science
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 31 Mar 2017 15:56
      Last Modified: 03 Apr 2017 12:09
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/4452

      Actions (login required)

      View Item