Стекло пористое – Поверхность — пористое стекло — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Содержание

Пористое стекло — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Пористое стекло — стеклообразный пористый материал с губчатой структурой и содержанием SiO2 около 96 масс.%. Пористое стекло является результатом термической и химической обработки стекол особого состава.

Обычно для получения пористых стекол используют ликвирующие, в основном, щелочноборосиликатные стекла. В таких стеклах одна из фаз, химически малостойкая, способна к сквозному вымыванию при воздействии на стекло соответствующего растворителя (щелочи или кислоты). Пористые стекла могут быть получены только из стекол с достаточно высоким содержанием Na2O (5-10 масс.%), в которых сосуществующие фазы после длительной тепловой обработки образуют взаимопроникающие друг в друга каркасы. Необходимым условием получения пористых стекол является также содержание в исходных стеклах не менее 40 масс.% диоксида кремния, обеспечивающее образование в стекле непрерывной пространственной сетки SiO2.

Технология спекания пористого стекла[править | править код]

Схематическое изображение спеченной области пористого стекла. R1 — радиус кривизны спеченной области, R
2
- радиус кривизны границы спеченного и неспеченного стекла, h1 — толщина спеченной области, h0 — глубина усадки, h — толщина всего образца, d — диаметр спеченной области

Технология спекания пористого стекла была разработана в ИТМО на кафедре ЛТиЭП в 80-х годах[источник не указан 1780 дней]. Было показано, что спекание пористых стекол качественно можно представить следующим образом. Нагревание стекла вызывает размягчение его каркаса, то есть резкое снижение вязкости силикатной матрицы. Начинается вязкое течение размягченного стекла, за счет которого уменьшается площадь поверхности пор и, следовательно, поверхно

ru.wikipedia.org

Пористое стекло - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Пористое стекло

Cтраница 1

Пористое стекло обладает большой адсорбционной способностью и другими ценными свойствами. Было выявлено, что поры в стекле образовались в результате растворения натриево-боратной составляющей в исходном образце стекла. Это позволяет предполагать, что стекло имело микронеоднородности в виде двух независимых структур - кремнеземного остова и растворимой натриево-боратной составляющей, которые и были проявлены в процессе выщелачивания.  [1]

Пористые стекла были получены при различных условиях ( продолжительность, температура) термообработки. Стандартные образцы пористых стекол оказались весьма однороднопори-стыми ( отсутствие переходных и микропор), у диатомитовых носителей было обнаружено много мелких пор.  [2]

Пористое стекло служит для смачивания гильзы водой, подаваемой из бачка через капиллярную трубку. Капилляр подает 5 - 8 капель воды в минуту при перепаде давления 0 4 - 0 5 мм вод. ст.; расход воды определяется визуально с помощью капельницы. Термометр, увлажняемый пористым стеклом, может - работать в потоках агрессивных газов, например хлора.  [3]

Пористые стекла с порами диаметров от 30 до 100 А можно использовать для разделения низкокипящих газов и паров, в частности для анализа легких углеводородных газов.  [4]

Пористые стекла не нуждаются в смачивании, и поэтому разделительные колонки, наполненные таким материалом, можно легко регенерировать. Детектором в сочетании с подобным наполнителем хрома-тографической колонки обычно служит пламенно-ионизационная камера.  [6]

Пористые стекла представляют собой боросиликатные стекла с жесткой пространственной сетью соединяющихся пор. Они применяются в качестве инертных твердых носителей в газо-жидкостной хроматографии. Адсорбционные свойства пористых стекол обусловлены наличием силанольных групп, способных к образованию водородных связей с веществами, содержащими электронодонорные функциональные группы.  [7]

Пористые стекла 140 ] представляют собой боросиликатные стекла с жесткой пространственной сетью соединяющихся пор. Он применяются как в качестве инертных твердых носителей в газожидкостной хроматографии, так и в качестве адсорбентов в газоадсорбционной хроматографии. Адсорбционные свойства пористых; стекол обусловлены наличием силанольных групп, способных к образованию водородных связей с веществами, содержащим электронодонорные функциональные группы.  [8]

Пористые стекла со средними диаметрами пор ( примерно от 30 до 100 А) можно применять для разделения низкокипящих газов и паров, в частности легких углеводородные газов.  [9]

Пористое стекло ( диаметр пор 5 - 250 нм), как и наиболее широко применяемые носители иа основе агарозы, отличается низкой неспецифической сорбцией и высокой емкостью.  [11]

Пористые стекла представляют собой белые порошки зернением 50 - 200 мк. Стекла получают синтетическим путем. Размер пор зависит от химического состава, термообработки и кислотной обработки.  [12]

Пористые стекла, пронизанные каналами и полостями размером порядка нескольких ангстрем - очень хорошие сорбенты. Их используют для очистки тазов и в газовой хроматографии.  [13]

Пористое стекло 4 и особенно пористое стекло 5 ( рис. 2) должны обладать порами еще меньших размеров, поскольку даже для молекул мета-пола доступна лишь часть объема пор, определяемого по поглощению молекул воды.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

Пористое стекло Википедия

Пористое стекло — стеклообразный пористый материал с губчатой структурой и содержанием SiO2 около 96 масс.%. Пористое стекло является результатом термической и химической обработки стекол особого состава.

Обычно для получения пористых стекол используют ликвирующие, в основном, щелочноборосиликатные стекла. В таких стеклах одна из фаз, химически малостойкая, способна к сквозному вымыванию при воздействии на стекло соответствующего растворителя (щелочи или кислоты). Пористые стекла могут быть получены только из стекол с достаточно высоким содержанием Na

2O (5-10 масс.%), в которых сосуществующие фазы после длительной тепловой обработки образуют взаимопроникающие друг в друга каркасы. Необходимым условием получения пористых стекол является также содержание в исходных стеклах не менее 40 масс.% диоксида кремния, обеспечивающее образование в стекле непрерывной пространственной сетки SiO2.

Технология спекания пористого стекла

Схематическое изображение спеченной области пористого стекла. R1 — радиус кривизны спеченной области, R2- радиус кривизны границы спеченного и неспеченного стекла, h1 — толщина спеченной области, h0 — глубина усадки, h — толщина всего образца, d — диаметр спеченной области

Технология спекания пористого стекла была разработана в ИТМО на кафедре ЛТиЭП в 80-х годах[источник не указан 1780 дней]. Было показано, что спекание пористых стекол качественно можно представить следующим образом. Нагревание стекла вызывает размягчение его каркаса, то есть резкое снижение вязкости силикатной матрицы. Начинается вязкое течение размягченного стекла, за счет которого уменьшается площадь поверхности пор и, следовательно, поверхностная энергия стекла. В зоне воздействия процесс продолжается до тех пор, пока пористое стекло не придет к термодинамически равновесному состоянию с минимальной поверхностной энергией (или не остынет). Такое состояние достигается при минимальной пористости и минимальной площади поверхности, в обычном случае сферической.

При оценке режимов спекания считается, что поры в спекаемой области вплоть до полного спекания остаются незамкнутыми в силу влияния процессов растворения находящегося в порах газа, которые настолько незначительны, что их можно не учитывать. Спекание начинается, когда вязкость каркаса пористого стекла на его поверхности уменьшается в процессе нагревания настолько, что давление поверхностного натяжения в поре будет её захлопывать. При повышении температуры в глубине стекла фронт спекания продвигается вглубь. Изменение формы поверхности в процессе спекания сопровождается изменением плотности материала и показателя преломления. В результате воздействия на поверхность пористого стекла пучка лазерного излучения с распределением мощности по сечению, близкому к гауссову, образуется спеченная область, профиль которой близок к сферическому. Оптические свойства спеченной области определяются в-основном разностью показателей преломления спеченного и неспеченного пористого стекла и геометрическими характеристиками области. Наибольший градиент пористости и, следовательно, показателя преломления наблюдаются в непосредственной близости от границы спеченной и неспеченной областей.

На основании этого явления возможно изготовление планарных оптических волноводов и оптических интегральных схем.

Литература

  • Гребенщиков И. В. и Фаворская Т. А. О химической стойкости стекла. — Л.: Труды ГОИ. 1931. Т. 7. Вып. 72
  • Молчанова О. С. О свойствах тройной системы: окись натрия—борный ангидрид—кремнезём. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 141
  • Порай-Кошиц Е. А. О структуре натриево-боросиликатных стёкол. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 145
  • Жданов С. П. О строении стекла по данным исследования структуры пористых стёкол и плёнок. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 162
  • Добычин Д. П. О состоянии кремнекислоты в микропористом стекле. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 176
  • Жданов С. П. Структура пористых стёкол по адсорбционным данным. — Труды, посвящённые памяти академика Ильи Васильевича Гребенщикова. Главный редактор профессор К. С. Евстропьев. Труды ГОИ. Том XXIV. Выпуск 145. М.: Государственное издательство оборонной промышленности. 1956. С. 86
  • Добычин Д. П. Регулирование структуры пористых стёкол и связанные с этим вопросы строения натриевоборосиликатных стёкол. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 480
  • Акимов В. В. Оптические постоянные и плотностьнатриевоборосиликатных стёкол. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 488
  • Пафимова Л. А. Термохимическое исследование натриевоборосиликатных стёкол. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 507
  • Войшвило Н. А. О структуре натриевоборосиликатного стекла. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 511
  • Хоконов Х. Б. Влияние тепловой обработки на низкотемпературную теплоёмкость натриевоборосиликатного стекла. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 514
  • Порай-Кошиц Е. А., Жданов С. П. и Андреев Н. С. О некоторых спорных вопросах, относящихся к строению и аномальным свойствам натриевоборосиликатных стёкол. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 517
  • Вейко В. П., Костюк Г. К., Роскова Г. П., Цехомская Т. С., Чуйко В. А., Яковлев Е. Б. Лазерное формирование оптических элементов. Ленинград, 1988
  • Яковлев Е. Б. Особенности поведения стёкол и стеклообразных материалов при быстром нагревании, СПбГУИТМО, Санкт-Петербург, 2004

wikiredia.ru

Пористое стекло

Путем специальной обработки щелочно-боросиликатного стекла и последующей экстракции растворимого материала удается полу­чить стеклянные шарики с хорошо контролируемым размером пор — типа CPG-10 («controlled pore glass»). В качестве матриц для гель-фильтрации они привлекательны своей жесткостью, химической инертностью и жаростойкостью (при стерилизации). Однако следует иметь в виду, что их поверхность несет небольшой отрицательный заряд и может сорбировать, а иногда и денатурировать белки. По­ристое стекло, ассортимент которого включает 11 размеров пор (от 75 до 3000 А) и два, три или четыре диапазона диаметров шариков (от 20 до 400 МЕТИ), поставляется фирмами «BDH» («Glass granules CPG-10»), «Serva» («CPG-10») и «Sigma» («PG»). Последние две фирмы производят также пористое стекло, у которого поверхностный заряд блокирован химической присадкой глицеридов: «CPG-10 Polyol» («Serva») и «GG» («Glyceryl glass»; «Sigma»).

Принцип гель-фильтрации (подробно в картинках)

На колонку, упакованную сорбентом, наносят раствор образца. Важно: лимитирующим является объем раствора образца; для аналитических разделений он не должен превышать 0,1% от CV (общего объема колонки), а для препаративной очистки он должен быть не выше 8-10% от CV; в противном случае разделения сложно будет достичь!

Раствор образца, допустим, содержит три типа веществ: высокомолекулярные, среднего размера и низкомолекулярные.

Высокомолекулярные не могут поместиться в поры сорбента, поэтому их объем удержания равен свободному объему колонки. Они элюируются первыми.

Средние частицы помещаются в поры сорбента, но не полностью. Поэтому их объем удержания немного выше свободного объема. Они элюируется вторыми.

Маленькие вещества долго путешествуют внутри пор сорбента, могут там заблудиться и найтись не скоро. Их объем удержания намного выше свободного (чаще всего их объем удержания приближается к общему объему колонки, т.е. 100% CV). Они вымываются последними.

Матрицы для Гель-Фильтрации

Гель – гетерогенная система, в которой подвижная фаза (обычно водная) всегда находится внутри пор неподвижной фазы, называется гелевой матрицей Матрицы:

Основные области применения.

 

 

 

 

При гель-фильтрации белковнеобходимо принимать меры для предотвращения ихадсорбциинасорбентеи не допускать ихденатурации.

В отличие от эксклюзионной хроматографиисинтетическихполимеровиолигомеров, используемой главным образом в аналитических целях, гель-фильтрациябелков- один из важнейших способов их выделения и очистки.

Определение молекулярной массы белка методом гель-хроматографии

Принцип метода. В значительном диапазоне элюционный объём белка (объём буфера, собранный после нанесения белка на колонку до появления наибольшей концентрации белка в вытекающем буфере (элюате)) является практически линейной функцией логарифма молекулярной массы белка. Пропуская через колонку, заполненную сефадексом или биогелем, исследуемый раствор белка и определяя элюционный объём ( Vэ), можно затем по калибровочной кривой найти значение молекулярной массы данного белка.

Для построения калибровочной кривой на колонку наносят различные белки с известной молекулярной массой и для каждого определяют величину элюционного объёма. Затем строят график, откладывая по оси абсцисс логарифм молекулярной массы, а по оси ординат – соответствующие значения Vэ.

Измерение объема элюции (VЭ).

Гель-хроматография, как метод определения молекулярной массы, кроме простоты и быстроты, имеет дополнительное преимущество. Не требуется выделять белокв чистом виде, так как примеси другихбелковне мешают определению. Каждый из них проходит через колонку со свойственной ему скоростью, определяемоймолекулярной массой. Это обстоятельство широко используется в энзимологии, когда оказывается возможным определениемолекулярной массыдаже очень небольшого количестваферментав присутствии другихбелков, не обладающих аналогичной каталитическойактивностью.

30

studfiles.net

Пористое стекло Википедия

Пористое стекло — стеклообразный пористый материал с губчатой структурой и содержанием SiO2 около 96 масс.%. Пористое стекло является результатом термической и химической обработки стекол особого состава.

Обычно для получения пористых стекол используют ликвирующие, в основном, щелочноборосиликатные стекла. В таких стеклах одна из фаз, химически малостойкая, способна к сквозному вымыванию при воздействии на стекло соответствующего растворителя (щелочи или кислоты). Пористые стекла могут быть получены только из стекол с достаточно высоким содержанием Na2O (5-10 масс.%), в которых сосуществующие фазы после длительной тепловой обработки образуют взаимопроникающие друг в друга каркасы. Необходимым условием получения пористых стекол является также содержание в исходных стеклах не менее 40 масс.% диоксида кремния, обеспечивающее образование в стекле непрерывной пространственной сетки SiO2.

Технология спекания пористого стекла[ | ]

Схематическое изображение спеченной области пористого стекла. R1 — радиус кривизны спеченной области, R2- радиус кривизны границы спеченного и неспеченного стекла, h1 — толщина спеченной области, h0 — глубина усадки, h — толщина всего образца, d — диаметр спеченной области

Технология спекания пористого стекла была разработана в ИТМО на кафедре ЛТиЭП в 80-х годах[источник не указан 1780 дней]. Было показано, что спекание пористых стекол качественно можно представить следующим образом. Нагревание стекла вызывает размягчение его каркаса, то есть резкое снижение вязкости силикатной матрицы. Начинается вязкое течение размягченного стекла, за счет которого уменьшается площадь поверхности пор и, следовательно, поверхностная энергия стекла. В зоне воздействия процесс продолжается до тех пор, пока пористое стекло не придет к термодинамически равновесному состоянию с минимальной поверхностной энергией (или не остынет). Такое состояние достигается при минимальной пористости и минимальной площади поверхности, в обычном случае сферической.

При оценке режимов спекания считается, что поры в спекаемой области вплоть до полного спекания остаются незамкнутыми в силу влияния процессов растворения находящегося в порах газа, которые настолько незначительны, что их можно не учитывать. Спекание начинается, когда вязкость каркаса пористого стекла на его поверхности уменьшается в процессе нагревания настолько, что давление поверхностного натяжения в поре будет её захлопывать. При повышении температуры в глубине стекла фронт спекания продвигается вглубь. Изменение формы поверхности в процессе спекания сопровождается изменением плотности материала и показателя преломления. В результате воздействия на поверхность пористого стекла пучка лазерного излучения с распределением мощности по сечению, близкому к гауссову, образуется спеченная область, профиль которой близок к сферическому. Оптические свойства спеченной области определяются в-основном разностью показателей преломления спеченного и неспеченного пористого стекла и геометрическими характеристиками области. Наибольший градиент пористости и, следовательно, показателя преломления наблюдаются в непосредственной близости от границы спеченной и неспеченной областей.

На основании этого явления возможно изготовление планарных оптических волноводов и оптических интегральных схем.

Литература[ | ]

  • Гребенщиков И. В. и Фаворская Т. А. О химической стойкости стекла. — Л.: Труды ГОИ. 1931. Т. 7. Вып. 72
  • Молчанова О. С. О свойствах тройной системы: окись натрия—борный ангидрид—кремнезём. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 141
  • Порай-Кошиц Е. А. О структуре натриево-боросиликатных стёкол. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 145
  • Жданов С. П. О строении стекла по данным исследования структуры пористых стёкол и плёнок. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 162
  • Добычин Д. П. О состоянии кремнекислоты в микропористом стекле. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 176
  • Жданов С. П. Структура пористых стёкол по адсорбционным данным. — Труды, посвящённые памяти академика Иль

ru-wiki.ru

Пористое стекло — Википедия. Что такое Пористое стекло

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Пористое стекло — стеклообразный пористый материал с губчатой структурой и содержанием SiO2 около 96 масс.%. Пористое стекло является результатом термической и химической обработки стекол особого состава.

Обычно для получения пористых стекол используют ликвирующие, в основном, щелочноборосиликатные стекла. В таких стеклах одна из фаз, химически малостойкая, способна к сквозному вымыванию при воздействии на стекло соответствующего растворителя (щелочи или кислоты). Пористые стекла могут быть получены только из стекол с достаточно высоким содержанием Na2O (5-10 масс.%), в которых сосуществующие фазы после длительной тепловой обработки образуют взаимопроникающие друг в друга каркасы. Необходимым условием получения пористых стекол является также содержание в исходных стеклах не менее 40 масс.% диоксида кремния, обеспечивающее образование в стекле непрерывной пространственной сетки SiO2.

Технология спекания пористого стекла

Схематическое изображение спеченной области пористого стекла. R1 — радиус кривизны спеченной области, R2- радиус кривизны границы спеченного и неспеченного стекла, h1 — толщина спеченной области, h0 — глубина усадки, h — толщина всего образца, d — диаметр спеченной области

Технология спекания пористого стекла была разработана в ИТМО на кафедре ЛТиЭП в 80-х годах[источник не указан 1762 дня]. Было показано, что спекание пористых стекол качественно можно представить следующим образом. Нагревание стекла вызывает размягчение его каркаса, то есть резкое снижение вязкости силикатной матрицы. Начинается вязкое течение размягченного стекла, за счет которого уменьшается площадь поверхности пор и, следовательно, поверхностная энергия стекла. В зоне воздействия процесс продолжается до тех пор, пока пористое стекло не придет к термодинамически равновесному состоянию с минимальной поверхностной энергией (или не остынет). Такое состояние достигается при минимальной пористости и минимальной площади поверхности, в обычном случае сферической.

При оценке режимов спекания считается, что поры в спекаемой области вплоть до полного спекания остаются незамкнутыми в силу влияния процессов растворения находящегося в порах газа, которые настолько незначительны, что их можно не учитывать. Спекание начинается, когда вязкость каркаса пористого стекла на его поверхности уменьшается в процессе нагревания настолько, что давление поверхностного натяжения в поре будет её захлопывать. При повышении температуры в глубине стекла фронт спекания продвигается вглубь. Изменение формы поверхности в процессе спекания сопровождается изменением плотности материала и показателя преломления. В результате воздействия на поверхность пористого стекла пучка лазерного излучения с распределением мощности по сечению, близкому к гауссову, образуется спеченная область, профиль которой близок к сферическому. Оптические свойства спеченной области определяются в-основном разностью показателей преломления спеченного и неспеченного пористого стекла и геометрическими характеристиками области. Наибольший градиент пористости и, следовательно, показателя преломления наблюдаются в непосредственной близости от границы спеченной и неспеченной областей.

На основании этого явления возможно изготовление планарных оптических волноводов и оптических интегральных схем.

Литература

  • Гребенщиков И. В. и Фаворская Т. А. О химической стойкости стекла. — Л.: Труды ГОИ. 1931. Т. 7. Вып. 72
  • Молчанова О. С. О свойствах тройной системы: окись натрия—борный ангидрид—кремнезём. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 141
  • Порай-Кошиц Е. А. О структуре натриево-боросиликатных стёкол. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 145
  • Жданов С. П. О строении стекла по данным исследования структуры пористых стёкол и плёнок. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 162
  • Добычин Д. П. О состоянии кремнекислоты в микропористом стекле. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 176
  • Жданов С. П. Структура пористых стёкол по адсорбционным данным. — Труды, посвящённые памяти академика Ильи Васильевича Гребенщикова. Главный редактор профессор К. С. Евстропьев. Труды ГОИ. Том XXIV. Выпуск 145. М.: Государственное издательство оборонной промышленности. 1956. С. 86
  • Добычин Д. П. Регулирование структуры пористых стёкол и связанные с этим вопросы строения натриевоборосиликатных стёкол. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 480
  • Акимов В. В. Оптические постоянные и плотностьнатриевоборосиликатных стёкол. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 488
  • Пафимова Л. А. Термохимическое исследование натриевоборосиликатных стёкол. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 507
  • Войшвило Н. А. О структуре натриевоборосиликатного стекла. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 511
  • Хоконов Х. Б. Влияние тепловой обработки на низкотемпературную теплоёмкость натриевоборосиликатного стекла. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 514
  • Порай-Кошиц Е. А., Жданов С. П. и Андреев Н. С. О некоторых спорных вопросах, относящихся к строению и аномальным свойствам натриевоборосиликатных стёкол. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 517
  • Вейко В. П., Костюк Г. К., Роскова Г. П., Цехомская Т. С., Чуйко В. А., Яковлев Е. Б. Лазерное формирование оптических элементов. Ленинград, 1988
  • Яковлев Е. Б. Особенности поведения стёкол и стеклообразных материалов при быстром нагревании, СПбГУИТМО, Санкт-Петербург, 2004

wiki.sc

Пористое стекло - это... Что такое Пористое стекло?

Пористое стекло — стеклообразный пористый материал с губчатой структурой и содержанием SiO2 около 96 масс.%. Пористое стекло является результатом термической и химической обработки стекол особого состава.

Обычно для получения пористых стекол используют ликвирующие, в-основном, щелочноборосиликатные стекла. В таких стеклах одна из фаз, химически малостойкая, способна к сквозному вымыванию при воздействии на стекло соответствующего растворителя (щелочи или кислоты). Пористые стекла могут быть получены только из стекол с достаточно высоким содержанием Na2O (5-10 масс.%), в которых сосуществующие фазы после длительной тепловой обработки образуют взаимопроникающие друг в друга каркасы. Необходимым условием получения пористых стекол является также содержание в исходных стеклах не менее 40 масс.% диоксида кремния, обеспечивающее образование в стекле непрерывной пространственной сетки SiO2.

Технология спекания пористого стекла

Схематическое изображение спеченной области пористого стекла. R1 — радиус кривизны спеченной области, R2- радиус кривизны границы спеченного и неспеченного стекла, h1 — толщина спеченной области, h0 — глубина усадки, h — толщина всего образца, d — диаметр спеченной области

Технология спекания пористого стекла была разработана в ИТМО на кафедре ЛТиЭП в 80-х годах. Было показано, что спекание пористых стекол качественно можно представить следующим образом. Нагревание стекла вызывает размягчение его каркаса, то есть резкое снижение вязкости силикатной матрицы. Начинается вязкое течение размягченного стекла, за счет которого уменьшается площадь поверхности пор и, следовательно, поверхностная энергия стекла. В зоне воздействия процесс продолжается до тех пор, пока пористое стекло не придет к термодинамически равновесному состоянию с минимальной поверхностной энергией (или не остынет). Такое состояние достигается при минимальной пористости и минимальной площади поверхности, в обычном случае сферической.

При оценке режимов спекания считается, что поры в спекаемой области вплоть до полного спекания остаются незамкнутыми в силу влияния процессов растворения находящегося в порах газа, которые настолько незначительны, что их можно не учитывать. Спекание начинается, когда вязкость каркаса пористого стекла на его поверхности уменьшается в процессе нагревания настолько, что давление поверхностного натяжения в поре будет ее захлопывать. При повышении температуры в глубине стекла фронт спекания продвигается вглубь. Изменение формы поверхности в процессе спекания сопровождается изменением плотности материала и показателя преломления. В результате воздействия на поверхность пористого стекла пучка лазерного излучения с распределением мощности по сечению, близкому к гауссову, образуется спеченная область, профиль которой близок к сферическому. Оптические свойства спеченной области определяются в-основном разностью показателей преломления спеченного и неспеченного пористого стекла и геометрическими характеристиками области. Наибольший градиент пористости и, следовательно, показателя преломления наблюдаются в непосредственной близости от границы спеченной и неспеченной областей.

На основании этого явления возможно изготовление планарных оптических волноводов и оптических интегральных схем.

Литература

  • Гребенщиков И. В. и Фаворская Т. А. О химической стойкости стекла. — Л.: Труды ГОИ. 1931. Т. 7. Вып. 72
  • Молчанова О. С. О свойствах тройной системы: окись натрия—борный ангидрид—кремнезём. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 141
  • Порай-Кошиц Е. А. О структуре натриево-боросиликатных стёкол. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 145
  • Жданов С. П. О строении стекла по данным исследования структуры пористых стёкол и плёнок. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 162
  • Добычин Д. П. О состоянии кремнекислоты в микропористом стекле. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 176
  • Жданов С. П. Структура пористых стёкол по адсорбционным данным. — Труды, посвящённые памяти академика Ильи Васильевича Гребенщикова. Главный редактор профессор К. С. Евстропьев. Труды ГОИ. Том XXIV. Выпуск 145. М.: Государственное издательство оборонной промышленности. 1956. С. 86
  • Добычин Д. П. Регулирование структуры пористых стёкол и связанные с этим вопросы строения натриевоборосиликатных стёкол. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 480
  • Акимов В. В. Оптические постоянные и плотностьнатриевоборосиликатных стёкол. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 488
  • Пафимова Л. А. Термохимическое исследование натриевоборосиликатных стёкол. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 507
  • Войшвило Н. А. О структуре натриевоборосиликатного стекла. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 511
  • Хоконов Х. Б. Влияние тепловой обработки на низкотемпературную теплоёмкость натриевоборосиликатного стекла. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 514
  • Порай-Кошиц Е. А., Жданов С. П. и Андреев Н. С. О некоторых спорных вопросах, относящихся к строению и аномальным свойствам натриевоборосиликатных стёкол. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 517
  • Вейко В. П., Костюк Г. К., Роскова Г. П., Цехомская Т. С., Чуйко В. А., Яковлев Е. Б. Лазерное формирование оптических элементов. Ленинград, 1988
  • Яковлев Е. Б. Особенности поведения стёкол и стеклообразных материалов при быстром нагревании, СПбГУИТМО, Санкт-Петербург, 2004

dic.academic.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о