Определение степени кристобалитизации синтетической кварцевой крупки особой чистоты методом ик-спектроскопии

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

В работе представлена методика определения степени кристобалитизации синтетической крупки диоксида кремния особой чистоты, полученной из тетраэтоксисилана по золь-гель-технологии, методом ИК-Фурье-спектроскопии с использованием приставки нарушенного полного внутреннего отражения. Представлены результаты измерения степени кристобалитизации синтетической крупки диоксида кремния особой чистоты производства ПАО ПНППК. Показана линейная зависимость степени кристобалитизации от размера зерен кристобалитной крупки.

全文:

受限制的访问

作者简介

Д. Пьянков

Пермская научно-производственная приборостроительная компания

编辑信件的主要联系方式.
Email: pyankov12@inbox.ru
俄罗斯联邦, Пермь

А. Фофанов

Пермская научно-производственная приборостроительная компания; Пермский государственный национальный исследовательский университет

Email: fofanov.anton2019@gmail.com
俄罗斯联邦, Пермь; Пермь

К. Генералова

Пермская научно-производственная приборостроительная компания

Email: pyankov12@inbox.ru
俄罗斯联邦, Пермь

Н. Медведева

Пермский государственный национальный исследовательский университет

Email: pyankov12@inbox.ru
俄罗斯联邦, Пермь

参考

  1. Быков В.Н. Кварц и кварцевое стекло для микроэлектроники и волоконной оптики. Минералы: строение, свойства, методы исследования. 2009. № 1. С. 18–20.
  2. Подденежный Е.Н., Плющ Б.В., Капшай М.Н. Золь-гель синтез фторированных гелей и обезвоженного кварцевого стекла для оптики и квантовой электроники. Перспективные материалы. 2000. № 4. С. 34–40.
  3. Целикин К.Д., Маркелов М.К. Волновой твердотельный гироскоп и его система управления. Вестник Пензенского государственного университета. 2022. № 4(40). С. 109–118.
  4. Лунин Б.С., Лопатин В.М. Поверхностное внутреннее трение в высокодобротных резонаторах из кварцевого стекла. Неорганические материалы. 2022. Т. 58. № 6. С. 658–665.
  5. Денисов С.Ю., Акилин В.И. Технологические методы повышения точностных характеристик кварцевых акселерометров. Труды МИЭА. Навигация и управление летательными аппаратами. 2016. № 15. С. 17–31.
  6. Сидоров А.И., Никоноров Н.В. Материалы и технологии волоконной оптики: специальные оптические волокна. Санкт-Петербург, 2009. 130 с.
  7. Boganov A.G., Dianov E.M., Kornienko L.S., Nikitin E.P., Rudenko V.S., Rybaltovskiĭ A.O., Chernov P.V. Hydroxyl-free quartz glass for low-loss fiber optical waveguides and its comparative radiation-optical properties. Soviet Journal of Quantum Electronics. 1977. Vol. 7. № 5. P. 558–662.
  8. Дейнекина Н.А., Кравченко О.В., Коростелева И.А. Затухание в оптическом волокне. Бюллетень научных сообщений. 2019. № 24. С. 53–58.
  9. Wisniewski W., Berndt S., Müller M., Rüssel C. Stress induced texture formation in surface crystallized SiO2 glass. CrystEngComm. 2013. № 15. P. 2392–2400.
  10. Балекаев А.Г., Балаян М.Ф., Лаглаян С.А. Исследование процесса кристаллизации двуокиси кремния различных модификаций. Неорганическая и аналитическая химия. 1978. Т. ХХХI. № 8. С. 589–596.
  11. U.S. patent. № 5.154.905. Oct.13, 1992. Method for producing unsintered cristobalite particles. Oshima Iwao, Orii Koichi, Watanabe Naotake, Yamaguchi Yasumasa. United States Patent № 5.154.905 / Oshima Iwao, Orii Koichi, Watanabe Naotake, Yamaguchi Yasumasa.
  12. Патент РФ № 2692391. 24.06.2019. Способ создания особо чистой крупки кристобалита. Бюл. № 18. Насыров Р.Ш, Бодунов Б.П., Зайнуллина Р.Т.
  13. Chukhchin D.G., Malkov A.V., Tyshkunova I.V., Mayer L.V. and Novozhilov E.V. Diffractometric Method for Determining the Degree of Crystallinity of Materials, Diffraction and Scattering of ionizing Radiations. 2016. Vol. 61. P. 371–375.
  14. Murata K.J., Norman M.B. An index of crystallinity for quartz. American Journal of Science. 1976. V. 276. P. 1120–1130.
  15. Marinoni N., Maarten A.T.M. Broekmans. Microstructure of selected aggregate quartz by XRD, and a critical review of the crystallinity index. Cement and Concrete Research. 2013. V. 54. P. 215–225.
  16. Чукин Г.Д. Химия поверхности и строение дисперсного кремнезема. М.: Типография Паладин, ООО “Принта”, 2008. 172 с.
  17. Madsen I.C., Scarlett N.V.Y., Kern A. Description and survey of methodologies for the determination of amorphous content via X-ray powder diffraction. Z. Kristallogr. 2011. V. 226. P. 944–955.
  18. Фирсова М.А., Еремяшев В.Е., Быков В.Н. Определение степени кристобалитизации сырья для наплава особо чистого кварцевого стекла // Минералогия Урала – 2003: материалы IV Всероссийского совещания (25–30 августа 2003 года). Миасс, 2003. Т. II: Минералы месторождений и руд Урала. Физика минералов. С. 254–260.
  19. Dapiaggi M., Pagliari L., Pavese A. The formation of silica high temperature polymorphs from quartz: Influence of grain size and mineralising agents. Journal of the European Ceramic Society. 2015. V. 35. P. 4547–4555.
  20. Pagliari L., Dapiaggi M., Pavese A., Francescon F. A kinetic study of the quartz-cristobalite phase transition. Journal of the European Ceramic Society. 2013. V. 33. P. 3403–3410.
  21. Плюснина И.И. Исследование структурной неупорядоченности халцедонов методом инфракрасной спектроскопии. Докл. АН СССР. 1978. Т. 240. № 4. С. 839–842.
  22. Аликина Ю.А., Голубева О.Ю. Анализ степени кристалличности алюмосиликатов подгруппы каолинита по данным ИК-спектроскопии. Физика и химия стекла. 2023. Т. 49. № 6. С. 700–705.
  23. Bhaskar J. Saikia, Parthasarathy G., Sarmah N.C. Fourier transform infrared spectroscopic estimation of crystallinity in SiO2 based rocks. Bull. Mater. Sci. 2008. Vol. 31. № 5. P. 775–779.
  24. Коровкин М.В., Ананьева Л.Г., Анциферова А.А. Оценка степени преобразования кварцитов методом инфракрасной спектроскопии. Известия Томского политехнического университета. 2012. Т. 320. № 1. С. 16–18.
  25. Коровкин М.В., Ананьева Л.Г., Жерлицын А.А. Кондратьев С.С., Савинова О.В., Курская В.С. Оценка степени кристалличности кварцевого сырья. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2023. Т. 334. № 8. С. 59–67.
  26. Деев И.А., Бурындин В.Г., Ельцов О.С. Исследование возможности применения данных НПВО ИК-Фурье-спектроскопии для оценки степени кристалличности полиэтилена // Вестник Казанского технологического университета. 2011. № 1. С. 90–98.
  27. Буланов В.М., Казанцева И.Л. Применение метода НПВО ИК-спектроскопии в диагностике ювелирных камней. Теория и практика судебной экспертизы. 2022. Т. 17. № 4. С. 18–23.
  28. Балакирев В.Г., Киевленко Е.Я., Никольская Л.В., Самойлович М.И., Хаджи В.Е., Цинобер Л.И. Минералогия и кристаллофизика ювелирных разновидностей кремнезема. М.: Недра, 1979. С. 15.
  29. Силинь А.Р., Трухин А.Н. Точечные дефекты и элементарные возбуждения в кристаллическом и стеклообразном SiO2. Рига: Зинатне, 1985. 244 с.
  30. Scott J.F., Porto S.P.S. Longitudinal and transverse optical lattice vibrations in quartz // Phys. Rev. 1967. V. 161. P. 903–910.
  31. Куражковская В.С., Боровикова Е.Ю. Инфракрасная и мессбауэровская спектроскопия кристаллов: учебное пособие. М.: МГУ, 2008. 98 с.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Optical diagram of the NVO attachment: 1 – clamping mechanism, 2 – sample under study, 3 – IR radiation.

下载 (211KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Polished surface of SDK samples No. 1 (a), 5 (b).

下载 (264KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Diffraction pattern of crushed sample No. 1.

下载 (134KB)
索引源数据
5. Fig. 4. IR spectrum of the reference SDK.

下载 (136KB)
索引源数据
6. Fig. 5. IR spectra of samples measured using the NTR attachment.

下载 (186KB)
索引源数据
7. Fig. 6. External appearance of the SDC, where a – amorphous, b – cristobalite (100%), c – cristobalite (39%), d – cristobalite (35%), d – cristobalite (33%), e – cristobalite (30%). Magnification: ×240 – amorphous (a), ×493 – cristobalite (b), ×509 – cristobalite (c), ×380 – cristobalite (d), ×461 – cristobalite (d), ×365 – cristobalite (e).

下载 (345KB)
索引源数据
8. Fig. 7. Cristobalite grains with increasing k × 7.89 (a) and k × 2.88 (b)

下载 (149KB)
索引源数据
9. Fig. 8. Dependence of the average grain size of the SDC on the degree of cristobalitization.

下载 (158KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025