Инд. авторы:	Куряева Р.Г
Заглавие:	Измерение показателя преломления изотропных веществ как метод определения сжимаемости стекол (расплавов) и степени деполимеризации их структуры
Библ. ссылка:	Куряева Р.Г Измерение показателя преломления изотропных веществ как метод определения сжимаемости стекол (расплавов) и степени деполимеризации их структуры // Вестник Башкирского университета. - 2018. - Т.23. - № 3. - С.689-695. - ISSN 1998-4812.
Внешние системы:	РИНЦ: 36476530;
Реферат:	eng: The article summarizes many years of work to study the effect of pressure on optical properties and density of silicate glasses in the system SiO2 - Al2O3(MgO) - CaO(Na2O). The cycle of works is based on experimental data on the compressibility of silicate glasses in the pressure range up to 6.0 GPa. This process involves measuring the refractive index n of glasses with an error of ±0.002 and calculating the relative change in the density ( d - d0 )/ d, with an average error of ±0.0035. The refractive indices were measured using a polarization-interference microscope and a high-pressure apparatus with diamond anvils. The changes in the relative density characterizing the compressibility of glasses were estimated from the measured refractive indices within the framework of the theory of photoelasticity. The author shows that the method of measuring the refractive index of isotropic substances developed in the laboratory and the method of calculating the relative change in the density under pressure allow comparing the density properties of glasses of different compositions and finding the regularities of their changes depending on the degree of depolymerization of their structure. This study is an important step towards obtaining data on the density properties of melts, including magmatic, without time-consuming experiments. rus: В статье подведен итог многолетней работы по исследованию влияния давления на оптические и плотностные свойства силикатных стекол системы SiO2 - Al2O3(MgO) - CaO(Na2O). В основе цикла статей лежит получение данных по сжимаемости силикатных стекол в интервале давлений до 6.0 ГПа по экспериментально полученным значениям показателя преломления с последующим расчетом величины (d-d0)/d, c использованием теории фотоупругости. Автором показано, что разработанная в лаборатории методика определения сжимаемости позволяет сопоставить плотностные свойства стекол (расплавов) разных составов и найти закономерности их изменения в зависимости от степени деполимеризации их структуры. Эти исследования являются важным шагом на пути получения данных по плотностным свойствам расплавов, в том числе и магматических, без проведения трудоемких экспериментов.
Ключевые слова:	elastic properties; optical properties; glasses; высокие давления; упругие свойства; оптические свойства; силикатные стекла; high pressure;
Издано:	2018
Физ. характеристика:	с.689-695
Цитирование:	1. Аппен А. А. Химия стекла. Ленинград: Химия, 1974. 350 с. 2. Роусон Г. Неорганические стеклообразующие системы. М.: Мир, 1970. 312 с. 3. Hochella M. F., Brown G. E. Structure and viscosity of rhyolitic composition melts // Geochim. Cosmochim. Acta. 1984. Vol. 48. P. 2631-2640. 4. Toplis M. J., Dingwell D. B., Lenci T. Peraluminous viscosity maxima in Na2O-Al2O3-SiO2 liquids: The role of triclusters in tectosilicate melts // Geochim. Cosmochim. Acta. 1997. Vol. 61. P. 2605-2612. 5. Kushiro I. Change in viscosity with pressure of melts in the system CaO-Al2O3-SiO2 // Carnegie Institution of Washington Year Book 1980-1981. 1981. P. 339-341. 6. Webb S., Courtial P. Сompressibility of melts in the CaO-Al2O3-SiO2 system // Geochim. Cosmochim. Acta. 1996. Vol. 60. P. 75-86. 7. Kress V. C., Williams Q., Carmichael I. S. I. Ultrasonic investigation of melts in the system Na2O-Al2O3-SiO2 // Geochim. Cosmochim. Acta. 1988. Vol. 52. P. 283-292. 8. Куряева Р. Г., Киркинский В. А. Влияние степени связности кремнекислородного каркаса на свойства силикатных стекол при высоких давлениях // Геохимия. 2001. В. 3. C. 349-352. 9. Kuryaeva R. G. Effect of pressure on the refractive index and relative density of the CaO ×Al2O3×6SiO2 glass // J. Non-Cryst. Solids. 2009. Vol. 355. P. 159-163. 10. Куряева Р. Г. Влияние давления на показатель преломления и относительную плотность стекол системы CaO-Al2O3-SiO2 // Физ. Хим. Стекла. 2008. Т. 34, №.1. C. 48-53. 11. Куряева Р. Г. Степень полимеризации алюмосиликатных стекол и расплавов // Физика и химия стекла. 2004. Т. 30. C. 212-224. 12. Куряева Р. Г., Сурков Н. В. Поведение показателя преломления и сжимаемости стекла состава альбита в интервале давлений до 6.0ГПа // Геохимия. 2010. Т. 48, №.8. C. 887-893. 13. Kuryaeva R. G., Dmitrieva N. V. Effect of the replacement of sodium by calcium on compressibility in the CaO(Na2O) - Al2O3 - SiO2 glass system // Phys. Chem. Glasses. 2014. Vol. 55. P. 253-260. 14. Куряева Р. Г. Показатель преломления и сжимаемость стекла состава KAlSi3O8 в области давлений до 6.0 ГПа // Физика и химия стекла. 2011. Т. 37. C. 329-339. 15. Куряева Р. Г., Киркинский В. А. Измерение показателя преломления при высоких давлениях в аппарате с алмазными наковальнями // Приборы и техника эксперимента. 1994. В. 6. C. 166-172. 16. Куряева Р. Г., Киркинский В. А. Показатель преломления стекла кремнезема при гидростатических давлениях до 5.0 ГПа // Физика и химия стекла. 1995. В. 4. С. 373-382. 17. Kuryaeva R. G., Kirkinskii V. A. Influence of high pressure on the refractive index and density of tholeiite basalt glass // Phys. Chem. Minerals. 1997. Vol. 25. P. 48-54. 18. Piermarini G. J., Block S., Barnett J. D., Forman R. A. Calibration of pressure dependence of the R1 ruby fluorescence line to 195 kbar // J. Appl. Phys. 1975. Vol. 46, No. 6. P. 2774-2780. 19. King H. I., Prewitt C. T. Improved pressure calibration system using the ruby R1 fluorescence // Rev. Sci. Instr. 1980. Vol. 51. P. 1037-1039. 20. Mueller H. Theory of photoelastisity in amorphous solids // Physics. 1935. Vol. 6. P. 179-184. 21. Куряева Р. Г. Влияние высокого давления на показатель преломления и плотность алюмосиликатного природного стекла системы SiO2-Al2O3- TiO2-Fe2O3-P2O5-FeO-MnO-CaO-MgO-Na2O-K2O состава щелочного базальта // Физика и химия стекла. 2004. Т. 30, №6. С. 712-723. 22. Куряева Р. Г., Сурков Н. В. Показатель преломления и сжимаемость стекла состава Di64An36 в интервале давлений 0-5.0 ГПа // Геохимия. 2012. В. 12. С. 1140-1146. 23. Kuryaeva R. G. Density properties of glasses of CaO(Na2O) - Al2O3(MgO) - SiO2 system, studied at pressures to 6.0 GPa , in comparison with the properties of similar melts // Sol. State Sci. 2015. Vol. 42. P. 52-61. 24. Bridgman P. W. The compression of 39 substances to 100000 kg/cm2 // Proc. Am. Acad. Arts. Sci. 1948. Vol. 76. P. 55-70. 25. Sasakura T., Suito K., Fujisawa H. Measurement of ultrasonic wave velocities in fused quartz under hydrostatic pressures up to 6.0 GPa // in: Novikov N. V., Chistyakov Y. M. (Eds.) High Pressure Science and Technology, Naukova Dumka. Kiev. 1989. Vol. 2. P. 60-72. 26. Schroeder J., Bilodeau T. G., Zhao X.- S. Brillouin and Raman scattering from glasses under pressure // High Pressure Res. 1990. Vol. 4. P. 531-533. 27. Tsiok O. B., Brazhkin V. V., Lyapin A. G., Khvostantsev L. G. Logarithmic kinetics of the amorphous- amorphous transformations in SiO2 and GeO2 glasses under high pressure // Phys. Rev. Letters. 1998. Vol. 80. P. 999-1002. 28. Куряева Р. Г. Степень полимеризации алюмосиликатного стекла состава CaAl2Si2O8 // Физика и химия стекла. 2006. Т. 32. №5. С. 690-697. 29. Куряева Р. Г., Сурков Н. В. Изменение под давлением показателя преломления и плотности стекол системы CaO ∙ Al2O3 ∙ xSiO2 // Геохимия. 2008. В. 1. C. 100-103. 30. Куряева Р. Г. Состояние магния в силикатных стеклах и расплавах // Физика и химия стекла. 2009. Т. 35. №4. С. 489-496. 31. Kuryaeva R. G. Compressibility of magnesium silicate glasses in comparison with those of aluminosilicate glasses // Sol. State Sci. 2013. Vol. 24. P. 133-139. 32. Kuryaeva R. G., Surkov N. V. Effect of the replacement of aluminum by magnesium on the compressibility and degree of polymerization of silicate glasses // J. Mater. Sci. 2013. Vol. 48. P. 4416-4426. 33. Mysen B. O. Structure and properties of silicate melts. Elsever. Amsterdam. 1968. 34. Neuville D. R., Cormier L., Massiot D. Al coordination and speciation in calcium aluminosilicate glasses: Effect of composition determined by 27Al MQ-MAS NMR and Raman spectroscopy // Chem. Geol. 2006. Vol. 229. P. 173-185. 35. Allwardt J. R., Stebbins J. F., Schmidt B. C., Frost D. J., Withers A. C., Hirschmann M. M. Aluminum coordination and the densification of high-pressure aluminosilicate glasses // Am. Min. 2005. Vol. 90. P. 1218-1222. 36. Riebling E. F. Structure of molten sodium aluminosilicate liquids contaning at least 50 mol% SiO2 at 1500 °C // J. Chem. Phys. 1966. Vol. 44. P. 2857-2865. 37. McMillan P., Piriou B., Navrotsky A. A Raman spectroscopic study of glasses along the joins silica-calcium aluminate, silica-sodium aluminate, and silica-potassium aluminate // Geochim. Cosmochim. Acta. 1982. Vol. 46. P. 2021-2037. 38. White W. B., Minser D. G. Raman spectra and structure of natural glasses // J. Non-Cryst. Sol. 1984. Vol. 67. P. 45-59. 39. Navrotsky A., Perandean G., McMillan P., Conturies J. P. A thermochemical study of glasses and crystals along the joins silica-calcium aluminate and silica-sodium aluminate // Geochim. Cosmochim. Acta. 1982. V. 46. P. 2039-2047. 40. Hervig R. L., Navrotsky A. Thermochemical study of glasses in the system NaAlSi3O8-KAlSi3O8-Si4O8 and the Join Na1.8Al1.6Si2.4O8-K1.6Al1.6Si2.4O8 // Geochim. Cosmochim. Acta. 1984. Vol. 48. P. 513-522. 41. Taylor M., Brown G. E. Structure of mineral glasses-I. The feldspar glasses NaAlSi3O8, KAlSi3O8, CaAl2Si2O8 // Geochim. Cosmochim. Acta. 1979. Vol. 43. P. 61-75. 42. Stebbins J. F. , Xu Z. NMR evidence for excess non-bridging oxygens in an aluminosilicate glass // Nature. 1997. Vol. 390. P. 60-62. 43. Yin C. D., Okuno M., Morikawa H., Marumo F. Structure analysis of MgSiO3 glass // J. Non-Cryst. Sol. 1983. V. 55. P. 131-141. 44. Куряева Р. Г., Киркинский В. А. Показатель преломления и сжимаемость стекла диопсидового состава при давлениях до 5.0 ГПа // Геохимия. 2000. В. 9. C. 963-969.