en
Назад
УДК: 537.9
Влияние оксида иттрия на кристаллизацию стекол системы MgO-Al2O3-SiO2, нуклеированных смесью диоксидов титана и циркония, и прозрачность стеклокристаллических материалов в сверхвысокочастотной области спектра
Полный текст «Оптического журнала»
Полный текст на elibrary.ru
Публикация в Journal of Optical Technology
Алексеева И.П., Дымшиц О.С., Жилин А.А., Михайлов М.Д., Хубецов А.А. Влияние оксида иттрия на кристаллизацию стекол системы MgO-Al2O3-SiO2, нуклеированных смесью диоксидов титана и циркония, и прозрачность стеклокристаллических материалов в сверхвысокочастотной области спектра // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 4. С. 88–95.
Alekseeva I.P., Dymshits O.S., Zhilin A.A., Mikhailov M.D., Khubetsov A.A. Effect of yttrium oxide on the crystallization of glasses of the MgO–Al2O3–SiO2 system, nucleated by a mix of titanium and zirconium dioxides, and the transparency of glass-crystalline materials in the superhigh-frequency spectral region [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2015. V. 82. № 4. P. 88–95.
I. P. Alekseeva, O. S. Dymshits, A. A. Zhilin, M. D. Mikhaĭlov, and A. A. Khubetsov, "Effect of yttrium oxide on the crystallization of glasses of the MgO–Al2O3–SiO2 system, nucleated by a mix of titanium and zirconium dioxides, and the transparency of glass--crystalline materials in the superhigh-frequency spectral region," Journal of Optical Technology. 82(4), 262-267 (2015). https://doi.org/10.1364/JOT.82.000262
Стеклокристаллические материалы системы MgO-Al2O3-SiO2 используются для производства изделий с низкими диэлектрическими потерями в сверхвысокочастотной области спектра, высокой механической прочностью и термостабильностью диэлектрических свойств. Некоторые стеклокристаллические материалы этой системы также прозрачны в видимой области спектра. В работе исследованы фазовые превращения при кристаллизации стекол системы MgO-Al2O3-SiO2 с добавкой оксида иттрия, нуклеированных смесью диоксидов титана и циркония. Обнаружено выделение наноразмерных кристаллических фаз, не фиксировавшихся ранее в этой системе. Предложен механизм влияния оксида иттрия на процессы фазового разделения. Диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 1010 Гц стеклокристаллических материалов со смешанным нуклеатором кристаллизации сопоставлены с фазовым составом образцов.
оксид иттрия, стеклокристаллические материалы, нуклеатор кристаллизации, фазовые превращения, диэлектрическая проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь
Благодарность:Работа выполнена при частичной поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, грант 13-03-01289 А.
Коды OCIS: 160.0160, 160.2750, 160.4670, 160.5690, 350.4010
Список источников:1. Höland W., Beall G.H. Glass-Ceramic Technology. 2nd ed. John Wiley & Sons Ltd., 2012. 440 p.
2. Ходаковская Р.Я. Химия титансодержащих стекол и ситаллов. М.: Химия, 1978. 285 с.
3. Zdaniewski W.J. Crystallization and structure of a MgO-Al2O3-SiO2-TiO2 glass-ceramic // J. Mater. Sci. 1973. V. 8. № 2. P. 192–202.
4. Zou X., Yamane M., Li J., Wang C. Effect of phase separation on nucleation and growth of magnesium-aluminium-titanate crystals in MgO-Al2O3-SiO2-TiO2 glass // J. Non-Cryst. Solids. 1989. V. 112. № 1–3. P. 268–271.
5. Wange P., Höche T., Rüssel C., Schnapp J.D. Microstructure-property relationship in high-strength MgO-Al2O3-SiO2-TiO2 glass-ceramics // J. Non-Cryst. Solids. 2002. V. 298. № 2–3. P. 137–145.
6. Golubkov V.V., Dymshits O.S., Zhilin A.A., Chuvaeva T.I., Shashkin A.V. On the phase separation and crystallization of glasses in the MgO-Al2O3-SiO2-TiO2 system // Glass Physics and Chemistry. 2003. V. 29. № 3. P. 254–266.
7. Dymshits O.S., Zhilin A.A., Petrov V.I., Tsenter M.Ya., Chuvaeva T.I., Shashkin A.V., Golubkov V.V., Kang Uk, Lee K.H. A Raman spectroscopic study of phase transformations in titanium-containing magnesium aluminosilicate glasses // Glass Physics and Chemistry. 2002. V. 28. № 2. Р. 66–78.
8. Dargaud O., Calas G., Cormier L., Galoisy L., Jousseaume C., Querel G., Newville M. In situ study of nucleation of zirconia in an MgO–Al2O3–SiO2 glass // J. Am. Ceram. Soc. 2010. V. 93. № 2. P. 342–344.
9. Patzig C., Höche T., Dittmer M., Rüssel C. Temporal evolution of crystallization in MgO–Al2O3–SiO2–ZrO2 glass ceramics // Cryst. Growth Des. 2012. № 12. P. 2059–2067.
10. Patzig C., Dittmer M., Gawronski A., Höche T., Rüssel C. Crystallization of ZrO2-nucleated MgO-Al2O3-SiO2-TiO2 glasses – a TEM study // Cryst. Eng. Comm. 2014. № 16. P. 6578–6587.
11. Barry T.I., Cox J.M., Morrell R. Cordierite glass-ceramics – effect of TiO2 and ZrO2 content on phase sequence during heat treatment // J. Mater. Sci. 1978. V. 13. № 3. P. 594–610.
12. Carl G., Höche T. Crystallisation behaviour of a MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2 glass // Phys. Chem. Glasses. 2002. V. 43C. P. 256–258.
13. Bhattacharyya S., Höche T., Jinschek J.R., Avramov I., Wurth R., Müller M., Rüssel C. Direct evidence of Alrich layers around nanosized ZrTiO4 in glass: Putting the role of nucleation agents in perspective // Cryst. Growth Des. 2010. V. 10. № 1. P. 379–385.
14. Höche T., Mäder M., Bhattacharyya S., Henderson G. S., Gemming T., Wurth R., Rüssel C., Avramov I. ZrTiO4 crystallisation in nanosized liquid–liquid phase-separation droplets in glass – a quantitative XANES study // Cryst. Eng. Comm. 2011. V. 13. P. 2550–2556.
15. Wang J., Cheng J., Tang L., Tian P. Effect of nucleating agents and heat treatments on the crystallization of magnesium aluminosilicate transparent glass-ceramics // J Wuhan Univ Technol. 2013. P. 69–72.
16. Lembke U., Brückner R., Kranold R., Höche T. Phase formation kinetics in a glass ceramic studied by small-angle scattering of X-rays and neutrons and by visible-light scattering // Appl. Cryst. 1997. V. 30. P. 1056–1064.
17. Машкович М. Д. Электрические свойства неорганических диэлектриков в диапазоне СВЧ. М.: Советское радио, 1969. 240 с.
18. Lutterotti L., The MAUD (Materials Analysis Using Diffraction) program, in 〈http://www.ing.unitn.it/_maud/〉 (accessed 2013).
19. Брандт А.А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. М.: Физматгиз, 1963. 404 с.
20. Alekseeva I., Dymshits O., Tsenter M., Zhilin A., Golubkov V. , Denisov I., Skoptsov N., Malyarevich A., Yumashev K. Optical applications of glass-ceramics // J. Non-Cryst. Solids. 2010. V. 356. P. 3042–3058.