xxiii πανελληνιο ÏƒÏ Î½ÎµÎ´ÏÎ¹Î¿ Ï†Ï ÏƒÎ¹ÎºÎ·Ï‚ στερεας καταστασης & επιστημης ...

Στο Σχήμα 1(α) δείχνονται τα φάσματα υπερύθρου των νέων υάλων. Από την βιβλιογραφία είναι γνωστό ότι οι βορικές
ύαλοι αλκαλίων παρουσιάζουν απορροφήσεις που οφείλονται α) σε ασύμμετρες δονήσεις τριγωνικών βορικών μονάδων με ή
χωρίς αγεφύρωτα οξυγόνα (1200-1500cm -1 ) β) σε ασύμμετρες δονήσεις τετραεδρικών βορικών μονάδων (800-1150cm -1 ) και
γ) σε δονήσεις κάμψεις των αντιστοίχων μονάδων [3]. Παρατηρούμε στο Σχήμα 1(α) ότι η αύξηση του περιεχομένου
μοντμοριλλονίτη στην ύαλο προκαλεί αύξηση της απορρόφησης στους 1000cm -1 όπως και την εμφάνιση μιας κορυφής στους
~455cm -1 . Οι αλλαγές αποδίδονται στην δημιουργία τετραεδρικών μονάδων Si(OAl) m (m=1-4) που αποτελούν μέρος του
βορικού υαλώδους δικτυώματος [4]. Σε συμφωνία είναι και τα συμπεράσματα που εξάγονται από την ανάλυση των
φασμάτων Raman (Σχήμα 1β). Από τα φάσματα διαπιστώνεται η ύπαρξη βοροξολικών δακτυλιών που φέρουν τετράεδρα
BØ 4 (770cm -1 ), τριγωνικών μονάδων BØ 2 O - (1490cm -1 ), μονάδων Si(OAl) m (800-1220cm -1 ), γεφυρών B-O-B (503cm -1 ),
όπως και γεφυρών B-O-Si (431cm -1 ) [5].
Στο Σχήμα 2 παρουσιάζονται (α) η πυκνότητα και το μέτρο ελαστικότητας όπως και (β) η χημική τους αντοχή ως ο
λογάριθμος του ρυθμού διαλυτοποίησης σε συνάρτηση με το % κ.β. περιεχόμενο μοντμοριλλονίτη που χρησιμοποιήθηκε για
την παρασκευή των υάλων. Παρατηρούμε ότι η προσθήκη του μοντμοριλονίτη έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της
πυκνότητας, του μέτρου ελαστικότητας αλλά και της χημικής αντοχής των γυαλιών σε σημαντικό βαθμό.
ΣΧΗΜΑ 2. (α) Πυκνότητα (d) και μέτρο ελαστικότητας (E)
σε συνάρτηση με το % κ.β. περιεχόμενο σε
Μοντμοριλλονίτη.
(β) Αντιστοίχως η χημική αντοχή εκφρασμένη ως logD R
4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
Η προσθήκη μοντμορινολίτη στην ύαλο 0,33 Να 2 Ο-0,67B 2 O 3 όχι μόνο δεν επηρεάζει αρνητικά την ικανότητα
σχηματισμού της υάλου αλλά βοηθάει στον σχηματισμό υάλων νέων συστάσεων τα οποία είναι περισσότερο ανθεκτικά στην
διάβρωση και έχουν βελτιωμένες μηχανικές ιδιότητες. Οι ιδιότητες αυτές οφείλονται όπως έδειξε η φασματοσκοπική
ανάλυση των δειγμάτων, στην ύπαρξη τετραεδρικών μονάδων Si και Al στο υαλώδες δικτύωμα.
5. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
[1] Barbier F., Duc G., Petit-Ramel M., Colloids and Surfaces A 166 (2000) 153.
[2] Kraepiel A., Keller K., Morel F., Journal of Colloid and Interface Science 210 (1999) 43.
[3] Merzbacher C.I., White W.B., Am. Mineral. 73 (1988) 1089.
[4] Pola J. et al, Solid State Science 7 (2005) 123.
[5] Kamitsos E.I., Chryssikos G.D., Karakassides M.A., J. of Non-Cryst. Solids 123 (1990) 283.
6. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ
Η μελέτη αυτή πραγματοποιήθηκε με την υποστήριξη της γενικής γραμματείας έρευνας και τεχνολογίας (ΓΓΕΤ) μέσω του
προγράμματος ΠΕΝΕΔ 2003.
223