1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Неорганические материалы
  4. T. 59, № 9, 2023

Неорганические материалы, 2023, T. 59, № 9, стр. 1043-1052

Контент-анализ данных о термических свойствах фторидных и модифицированных фторидных стекол

Л. А. Ваймугин 1, К. С. Никонов 1, Л. В. Моисеева 2, М. Н. Бреховских 1, *

1 Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук
119991 Москва, Ленинский пр., 31, Россия

2 Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук
119991 Москва, ул. Вавилова, 38, Россия

* E-mail: mbrekh@igic.ras.ru

Поступила в редакцию 07.06.2023
После доработки 10.07.2023
Принята к публикации 12.07.2023

Аннотация

С использованием контент-анализа и среды программирования Python выявлен ряд закономерностей, определяющих термические свойства фторидных и модифицированных фторидных стекол. Проведена классификация составов по температуре стеклования Tg и разности температур начала кристаллизации Tx и стеклования Tx–Tg. Установлено, что использование правила Каузмана для фторидных и модифицированных другими галогенами фторидных стекол более надежно при использовании соотношения Tg/Tm по сравнению с соотношением Tg/Tl. Изучен качественный характер влияния модификации состава по аниону на характеристические температуры (температуру стеклования Tg, температуру начала кристаллизации Tx, температуру пика кристаллизации Tc, температуру начала плавления Tm и температуру ликвидуса Tl) и критерии устойчивости к кристаллизации (критерий Груби K, критерий Саади–Пуле S, приведенный интервал термической стабильности H, интервал термической стабильности Tx–Tg, приведенные температуры стеклования Tg/Tm и Tg/Tl).

Ключевые слова: термические свойства, характеристические температуры, фторидные стекла, зависимость состав–свойство, интерпретационные модели

Список литературы

  1. Sosso G.C., Deringer V.L., Elliot S.R., Csanyi G. Understanding the Thermal Properties of Amorphous Solids Using Machine-Learning-Based Interatomic Potentials // Mol. Simul. 2018. № 11. P. 866–880. https://doi.org/10.1080/08927022.2018.1447107

  2. Lu Z., Chen X., Liu X., Lin D., Wu Y., Zhang Y., Wang H., Jiang S., Li H., Wang X., Lu Z. Interpretable Machine-Learning Strategy for Soft-Magnetic Property and Thermal Stability in Fe-Based Metallic Glasses // Comput. Mater. 2020. № 6. P. 1–9. https://doi.org/10.1038/s41524-020-00460-x

  3. Федоров В.Д., Сахаров В.В., Басков П.Б., Проворова А.М., Чурбанов М.Ф., Плотниченко В.Г., Иоахим П.Х., Марсель П., Кирхоф И., Кобелка И. Разработка высокочистых фторидных стекол и световодов для приборостроения // Рос. хим. журн. 2001. Т. XLV. № 5–6. С. 51–57.

  4. Асеев В.А., Москалева К.С., Клементьева А.В. Лазерные свинцово-фторидные наностеклокерамики, активированные ионами // Науч.-техн. вестн. СПбГУ ИТМО. 2008. Т. 49. № 4. С. 221–227.

  5. Савикин П.А., Егоров А.С., Будруев А.С., Гришин И.А. Керамический визуализатор двухмикронного лазерного излучения состава ZrF4–BaF2–BiF3, легированного Ho3+ // Неорган. материалы. 2016. Т. 52. № 3. С. 352–353. https://doi.org/10.7868/S0002337X16030131

  6. Гончарук В.К., Котенков Ю.А., Меркулов Е.Б. и др. Способ регенерации фторидных стекол. Патент РФ № 2259325 С1. приор. 28.04.2004. БИ № 24. 2005. 6 с.

  7. Андриец С.П., Дедов Н.В., Малютина В.М., Соловьев А.И. Способ иммобилизации твердых радиоактивных отходов: Патент РФ № 2369930 С2. Приор. 28.12.2007. БИ № 28. 2009. 7 с.

  8. Гончарук В.К., Михтеев С.Ш., Михтеева Е.Ю., Гуменюк П.В. Оптические свойства фторидных стекол // Тр. ДВГТУ. 2003. № 135. С. 132–136.

  9. Игнатьева Л.Н., Бузник В.М. Квантовохимическое исследование строения стекол на основе оксифторида ниобия // Журн. структур. химии. 2000. Т. 41. № 2. С. 263–268.

  10. Вахмин С.Ю., Косилов А.Т., Ожерельев В.В. Компьютерное моделирование атомной структуры металлического стекла палладия // Физика и химия стекла. 2013. Т. 39. № 6. С. 938–946.

  11. Kareem S., Jabeen N., Taqi S., Ferhatullah S., Ahmed B. Density of Fluoride Glasses through Artificial Intelligence Techniques // Ceram. Int. 2021. № 47. P. 30172. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.07.196

  12. Bishnoi S., Ravinder R., Grover H., Kodamana H., Krishnan A. Scalable Gaussian Processes for Predicting the Optical, Physical, Thermal, and Mechanical Properties of Inorganic Glasses with Large Datasets // Mater. Adv. 2021. № 2. P. 477–487. https://doi.org/10.1039/D0MA00764A

  13. Guo H., Wang Q., Urban A., Artrith N. Artificial Intelligence-Aided Mapping of the Structure−Composition−Conductivity Relationships of Glass−Ceramic Lithium Thiophosphate Electrolytes // Chem. Mater. 2022. V. 34. P. 6702–6712. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.2c00267

  14. Папко Л.Ф., Дяденко М.В. Химическая технология стекла и ситаллов. Минск: Изд-во БГТУ, 2017. 150 с.

  15. Singla S., Mannan S., Zaki M., Krishnan A. Accelerated Design of Chalcogenide Glasses through Interpretable Machine Learning for Composition–Property Relationships // J. Phys. Mater. 2023. V. 6. № 2. P. 1–17. https://doi.org/10.1088/2515-7639/acc6f2

  16. Родионова О.Е. Хемометрический подход к исследованию больших массивов химических данных // Рос. хим. журн. 2006. Т. L. № 2. С. 128–144.

  17. Беженцев В.М., Тарасова О.В., Дмитриев А.В., Рудик А.В., Лагунин А.А., Филимонов Д.А., Поройков В.В. Компьютерный прогноз путей метаболизма ксенобиотиков в организме человека // Успехи химии. 2016. Т. 85. № 8. С. 854–879. https://doi.org/10.1070/RCR4614?locatt=label:RUSSIAN

  18. Мазурин О.В., Гусаров В.В. Будущее информационных технологий в материаловедении // Физика и химия стекла. 2002. Т. 28. № 1. С. 74–86.

  19. Киселева Н.Н., Дударев В.А., Земсков В.С. Компьютерные информационные ресурсы неорганической химии и материаловедения // Успехи химии. 2010. Т. 79. № 2. С. 162–188.

  20. Зибарева И.В. Химические базы данных международной сети научно-технической информации STN International // Изв. АН. Сер. хим. 2012. Т. 61. № 3. С. 679–716.

  21. Федоров П.П. Критерии образования фторидных стекол // Неорган. материалы. 1997. Т. 33. № 12. С. 1415–1424.

  22. Коряков З., Битт В. Легкоплавкие стекла с определенным комплексом физико-химических свойств // Компоненты и технологии. 2004. № 5. С. 126–128.

  23. Чакветадзе Д.К., Спиридонов Ю.А., Наумова К.В., Сигаев В.Н. Легкоплавкие стеклокомпозиции для вакуумплотного низкотемпературного спаивания изделий в широком интервале значений ТКЛР // Успехи в химии и хим. технологии. 2015. Т. XXIX. № 7. С. 84–86.

  24. Мешковский И.К., Новиков А.Ф., Токарев А.В. Химия радиоматериалов. Ч. 2. Поверхность и ее обработка. Спб.: СПб НИУ ИТМО, 2015. 124 с.

  25. Butenkov D., Bakaeva A., Runina K., Krol I., Uslamina M., Pynenkov A., Petrova O., Avetissov I. New Glasses in the PbCl2–PbO–B2O3 System: Structure and Optical Properties // Ceramics. 2023. № 6. P. 1348–1364. https://doi.org/10.3390/ceramics6030083

  26. Gressler C.A., Shelby J.E. Properties and Structure of PbO–PbF2–B2O3 Glasses // J. Appl. Phys. 1989. V. 66. P. 1127–1131. https://doi.org/10.1063/1.343452

  27. Самойленко В.В. Совершенствование рецептурно-технологических параметров изготовления намоточных композитов на основе эпоксиангидридных матриц, армированных базальтовыми и стеклянными волокнами: Дис. … канд. техн. наук. Бийск: БТИ, 2018. 140 с.

  28. Мицель А.А. Прикладная математическая статистика. Томск: Изд-во ТУСУР, 2019. 113 с.

  29. Казьмина О.В., Беломестнова Э.Н., Дитц А.А. Химическая технология стекла и ситаллов. Томск: Изд-во Томского политехн. ун-та, 2011. 170 с.

  30. Кручинин Д.Ю., Фарафонтова Е.П. Физическая химия стеклообразного состояния. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2021. 108 с.

  31. Аппен А.А. Химия стекла. Л.: Химия, 1974. 352 с.

  32. Шелби Дж. Структура, свойства и технология стекла: пер. с англ. Медведева Е.Ф. / Под ред. Христофорова А.И., Головина Е.П. М.: Мир, 2006. 288 с.

  33. Христофоров А.И., Христофорова И.А. Расчет физико-химических свойств стекол. Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2004. 80 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Неорганические материалы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал