Details

Исследованы структура и спектральные свойства прозрачных стеклокристаллических материалов цинковоалюмосиликатной системы, содержащих диоксид титана в качестве нуклеатора объемной кристаллизации. Материалы были получены вторичной термообработкой стекла, синтезированного в восстановительных условиях, и исследованы методами дифференциальной сканирующей калориметрии, рентгенофазового анализа, спектроскопии комбинационного рассеяния света, поглощения и люминесценции. Термообработка проводилась в интервале температур 720-1050 С. Согласно данным рентгенофазового анализа, основной кристаллической фазой стеклокристаллических материалов является алюмоцинковая шпинель (ганит, gahnite) с кубической структурой и размером кристаллов от 6 до 14 nm в зависимости от температуры термообработки. При температуре 1000-1050 С в образцах появляются также кристаллы TiO[2] (рутила, rutil). Объемная доля кристаллов ганита и рутила и их размеры растут с ростом температуры термообработки. Параметр элементарной ячейки нанокристаллов ганита составляет 8.083-8.120 Angstrem, и его изменение происходит за счет вхождения ионов титана. В стеклокристаллических материалах наблюдается широкополосное поглощение в видимой и ближней ИК областях спектра, обусловленное вхождением ионов Ti{3+} в октаэдрические позиции (позиции ионов Al{3+}) в структуре ганита. Согласно данным спектроскопии комбинационного рассеяния света, фазовые превращения в стекле, синтезированном в восстановительных условиях, аналогичны таковым в стеклах, синтезированных в окислительных условиях, что свидетельствует о малом влиянии ионов Ti{3+} на основные процессы формирования стеклокристаллических материалов. Люминесценция полученных материалов обусловлена суперпозицией люминесценции примесных ионов Cr{3+} и ионов Ti{3+} в октаэдрических позициях в нанокристаллах ганита (gahnite).