07 ноября 2024 года в 11-00 в конференц-зале филиала НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ – ИХС (наб. Макарова, д. 2) состоялось совместное заседание Семинаров «Физическая химия стекла и стеклообразующих расплавов» (в рамках секции по физической химии РХО им. Д. И. Менделеева (СПб отделение) и Семинара «Стекло: наука и практика» ИХС.
Заседание открыла сопредседатель семинара к.х.н. Галина Александровна Сычева.
Был заслушан совместный доклад к.х.н. Николая Сергеевича Юрицына и к.х.н. Натальи Михайловны Ведищевой (филиал НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ – ИХС, г. Санкт-Петербург) на тему: «Плотность и структура натриевоборатного стекла, стабилизированного ниже температуры стеклования». Доклад был представлен очно.
Николай Сергеевич представил первую часть доклада, посвященную исследованию процесса стабилизации натриевоборатного стекла состава тетрабората натрия 20Na2O·80B2O3 (мол. %), ниже температуры стеклования, Tg = 450°C, с помощью измерения плотности стекла. Показано, что плотность увеличивалась по мере понижения температуры. Николай Сергеевич отметил, что стабилизацию стекла считали законченной тогда, когда его плотность переставала изменяться с уменьшением температуры. Продолжительность процесса полной стабилизации стекла достигла 5000 часов. Ранее в литературе отмечалось, что стабилизация стекла ниже Tg приводит к уменьшению его молярного объема. Авторы доклада предположили, что это изменение указывает на увеличение сходства структуры стекла 20Na2O·80B2O3 и соответствующего кристаллического соединения Na2O·4B2O3.
Наталья Михайловна во второй части доклада представила результаты расчета структуры ближнего и среднего порядка стекла 20Na2O·80B2O3 как функции температуры на базе концепции химического строения, разработанной Шахматкиным Борисом Анатольевичем. Полученные Натальей Михайловной результаты убедительно показали, что объяснить увеличение плотности стекла при его стабилизации в интервале Tg от 450°C до 402°C возможно только на уровне среднего порядка, а не ближнего. Установлено, что при понижении температуры в указанном интервале содержание характеристических тетраборатных структурных единиц в стекле увеличивается c 90 до 93%. В кристаллическом соединении Na2O·4B2O3 содержание этих единиц составляет 100%. Таким образом, авторы доклада сделали вывод о том, что в процессе стабилизации стекла ниже температуры стеклования его структура в некоторой степени приближается к структуре кристалла.
В дискуссии выступили д.ф.-м.н. Тверьянович Ю. С. (СПбГУ), Полякова И. Г., к.х.н. Тюрнина Н. Г. (ИХС). Заседание прошло в смешанном очно-заочном формате, всего на нем присутствовало 23 человека (из них 21 человек очно). Присутствовало 8 членов Бюро Семинара РХО им. Д. И. Менделеева (к.х.н. Сычева Г. А., д.х.н. Антропова Т. В., к.х.н. Конон М. Ю., к.х.н. Дымшиц О. С., д.ф.-м.н. Тверьянович Ю. С., к.х.н. Юрицын Н. С., к.х.н. Тюрнина З. Г., Полякова И. Г.).
Доклад вызвал большой интерес у сотрудников ИХС и других организаций. Участники Семинара отметили уникальность проводимых исследований и отсутствие сведений об аналогичных работах в зарубежной литературе. Были высказаны идеи для продолжения данного исследования с помощью привлечения различных методик (изучение свойств стекол под нагрузкой, в частности, пластичности стекла).