Incorporation of P$_2$O$_5$ in a Na$_2$O-rich aluminoborosilicate glass
Incorporation de P$_2$O$_5$ dans un verre aluminoborosilicaté riche en Na$_2$O-
Résumé
This work focuses on the effect of adding increasing amounts of P$_2$O$_5$ (0-10 mol%) on the microstructure and crystallization tendency of a Na$_2$O-rich aluminoborosilicate simplified nuclear glassy matrix obtained after melt quenching or controlled cooling from 1100°C. Above 2 mol% P$_2$O$_5$, phase separation followed by crystallization of Na$_3$PO$_4$ occurred, then followed by NaCaPO$_4$ and even Na$_4$P$_2$O$_7$ when P$_2$O$_5$ content reached 10 mol%. The Na$_2$O- and CaO depletion induced in the residual glass by phosphate phases crystallization is responsible for an important increase of its glass transition temperature due to a significant increase of the silicate network polymerization as confirmed by $^{29}$Si MAS NMR.
Ce travail porte sur l'effet de l'ajout de quantités croissantes de P$_2$O$_5$ (0-10 mol%) sur la microstructure et la tendance à la cristallisation d'une matrice vitreuse nucléaire simplifiée d'aluminoborosilicate riche en Na$_2$O- obtenue après trempe depuis l'état fondu ou refroidissement contrôlé à partir de 1100°C. Au-delà de 2 mol% de P$_2$O$_5$, une séparation de phase suivie d'une cristallisation de Na$_3$PO$_4$ est observée, suivie de la cristallisation de NaCaPO$_4$ et même de Na$_4$P$_2$O$_7$ lorsque la teneur en P$_2$O$_5$ atteint 10 mol%. L'appauvrissement en Na$_2$O- et CaO induit dans le verre résiduel par la cristallisation des phases phosphatées est responsable d'une augmentation importante de sa température de transition vitreuse due à une augmentation significative de la polymérisation du réseau de silicaté comme le confirme la RMN MAS de $^{29}$Si.
Domaines
Matériaux| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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