Исследование структуры жидких стекол для сварочных электродов методом ядерной магнитной спектроскопии

Abstract

С применением ядерной магнитной спектроскопии исследована структура кремнекислородных анионов в составе монощелочных (Li, Na, K) и бинарных (LiNa, LiK и NaK) жидких стекол. Установлено, что комбинации разных форм связности отражают структуру находящихся в растворе кремнекислородных анионов, определяющую изменение вязкости жидких стекол в зависимости от их химического состава. Структура ККА монощелочных жидких стекол определяется видом иона-модификатора. Чем больше его размер, тем меньшее деструктирующее действие он оказывает на ККА, сохраняя большее число мостиковых связей, обеспечивающих более высокий уровень вязкости жидкого стекла. Бинарные смеси жидких стекол при определенных соотношениях долей щелочных оксидов проявляют синергизм вязкости. Доля мостиковых связей у таких стекол выше. Синергетическое повышение вязкости у LiК стекол выражено в большей мере, чем у LiNa и NaK аналогов, хотя вязкость монощелочных стекол, из которых готовились смеси, была одинаковой.

Із застосуванням ядерної магнітної спектроскопії досліджено структуру кремнекисневих аніонів в складі монолужних (Li, Na, K) та бінарних (LiNa, LiK і NaK) рідких стекол. Встановлено, що комбінації різних форм зв’язності відображають структуру кремнекисневих аніонів, що знаходяться в розчині та визначають зміну в’язкості рідких стекол в залежності від їх хімічного складу. Структура ККА монолужних рідких стекол визначається видом іона-модифікатора. Чим більше його розмір, тим меншу деструктуючу дію він чинить на ККА, зберігаючи більшу кількість місткових зв’язків, що забезпечують більш високий рівень в’язкості рідкого скла. Бінарні суміші рідких стекол при певних співвідношеннях часток лужних оксидів проявляють синергізм в’язкості. Частка місткових зв’язків у таких стекол вище. Синергетичне підвищення в’язкості у LiК стекол виражено в більшій мірі, ніж у LiNa і NaK аналогів, хоча в’язкість монолужних стекол, з яких готувалися суміші, була однаковою.

Nuclear magnetic spectroscopy was used to study the structure of silicon-oxygen anions (SOA) in the composition of monobasic (Li, Na, K) and binary (LiNa, LiK, and NaK) liquid glasses. It is found that combinations of different forms of connection reflect the structure of silicon-oxygen anions present in the solution, which determines the change of liquid glass viscosity, depending on their chemical composition. Structure of SOA of monobasic liquid glasses is determined by the kind of modifier ion. The larger its size, the weaker is its destructive action on SOA, with preservation of a larger number of bridge bonds, ensuring a higher level of liquid glass viscosity. Binary mixtures of liquid glasses at certain ratios of alkali oxide fractions, demonstrate synergism of viscosity. The fraction of bridge bonds is higher in such glasses. Synergic increase of viscosity is more pronounced in LiK glasses than in LiNa and NaK analogs, although viscosity of monobasic glasses, from which the mixtures were prepared, was the same.