EFFECTIVE VISCOSITY AND GLASS TRANSITION TEMPERATURE OF Cs2O–B2O3 MELTS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Effective viscosity (viscoelasticity) of cesium and boron oxides melts was measured at temperatures 900–1600 K and concentrations 0 ≤ x ≤16 mol % Cs2O by vibration viscosimetry. It was shown that vibration leads to non-Newtonian flow of melts. This means that not only configuration activation energy, the switching energy of bridging oxygen bonds but also the elastic energy of structural units of melts associated with activation energy of viscous flow. Using parameters under conditions of Newtonian and non-Newtonian flow of melts, shear viscosity η', elastic modulus G' and stored viscosity η'' were calculated. It was shown that cesium boron melts in conditions of high shear rates can be considered as liquids with viscous and elastic properties. Glass transition temperature (Tg, K) was measured by DSC, its dependence of content of cesium oxide was plotted and explained.

About the authors

A. A. Khokhryakov

Institute of Metallurgy UB RAS

Email: mari.makarenko.1993@mail.ru
Russia, Yekaterinburg

M. A. Samoilova

Institute of Metallurgy UB RAS

Author for correspondence.
Email: mari.makarenko.1993@mail.ru
Russia, Yekaterinburg

V. V. Ryabov

Institute of Metallurgy UB RAS

Email: mari.makarenko.1993@mail.ru
Russia, Yekaterinburg

L. B. Vedmid’

Institute of Metallurgy UB RAS

Email: mari.makarenko.1993@mail.ru
Russia, Yekaterinburg

References

  1. Li P.Ch., Ghose A.C., Su G.J. Density of molten boron oxide, rubidium, and cesium borates // Phys. Chem. Glasses. 1960. 1. № 6. Р. 198–204.
  2. Visser T.J.M., Stevels J.M. // J. Non-Cryst. Solids. 1972. 7. № 4. P. 376–394. https://doi.org/10.1016/0022-3093(72)90272-4
  3. Solov’yev A.N., Kaplun A.B. Vibratsionnyy metod izmereniya vyazkosti zhidkostey [Vibration method for measuring the viscosity of liquids]. Novosibirsk: Nauka, 1970. [In Russian].
  4. Shtangel’meyyer S.V. // Zavodskaya laboratoriya. 1968. № 6. P. 764. [In Russian].
  5. Kirsanov Ye.A. Nen’yutonovskiye zhidkosti [Non-Newtonian fluids]. Tekhnosfera. Moskva. 2016. [In Russian].
  6. Melchakov S.Yu., Khokhryakov A.A., Samoilova M.A., Ryabov V.V., Yagodin D.A. // Glass Physics and Chemistry. 2022. 48. P. 174–179. https://doi.org/10.1134/S1087659622030063
  7. Khokhryakov A.A., Melchakov S.Yu., Samoilova M.A., Ryabov V.V. // Inorganic materials. 2022. 58. P. 538–543. https://doi.org/10.1134/S0020168522050053
  8. Khokhryakov A.A., Samoilova M.A., Ryabov V.V., Vedmid’ L.B., Melchakov S.Yu. // Phys. Chem. Glasses 2023. 49. № 3. P. 239–244. https://doi.org/10.1134/S1087659623600102
  9. Yiannopolous Y.D., Chryssikos G.D., Kamitsos E.I. Structure and properties of alkaline earth borate glasses // Phys. Chem. Glasses. 2001. 42. P. 164–172.
  10. Kojima S. // Solids. 2020. № 1. P. 16–30. https://doi.org/10.3390/solids1010003
  11. Berryman J.R., Feller S.A., Affatigatto M., Kodama M., Meyer B.M., Martin S.W., Borsa F., Kroeker S. // J. Non-Cryst. Solids. 2001. 293–295. P. 483–489. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(01)00754-2
  12. Franz H. Effect of water content on density, refractive index and transformation temperature of alkali borate glasses. PPG Industries, Inc., Glass Research Center.
  13. Osipov A.A., Osipova L.M., Bykov V.N. Spektroskopiya struktury i shchelochnoboratnykh stekol i rasplavov [Spectroscopy and structure of alkaline borate glasses and melts]. Yekaterinburg–Miass. UrO RAN, 2009. [In Russian].
  14. Chryssikos G.D., Kamitsos E.I., Karakassides M.A. Structure of borate glasses: 2. Alkali induced network modifications in terms of structure and properties // Phys. Chem. Glasses. 1990. 31. № 3. Р. 109–116.
  15. Osipov A.A., Osipova L.M. Struktura stekol i rasplavov sistemy Cs2O–B2O3 polucheny po dannym spektroskopii kombinatsionnogo rasseyaniya sveta [The structure of glasses and melts of the Cs2O–B2O3 system according to Raman spectroscopy data] // Fizika i khimiya stekla. 2014. 40. № 4. P. 521–534. [In Russian].
  16. Shaw R.R., Uhlmann D.R. Subliquidus immiscibility in binary alkali borates // J. Am. Ceram. Soc. 1968. 51. Р. 377–382.
  17. Osipov A.A., Osipova L.M. // Advances in Condensed Matter Physics. 2018. P. 1–8. https://doi.org/10.1155/2018/6746023

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (80KB)
3.

Download (41KB)
4.

Download (145KB)
5.

Download (529KB)
6.

Download (60KB)

Copyright (c) 2023 А.А. Хохряков, М.А. Самойлова, В.В. Рябов, Л.Б. Ведмидь

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».