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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 12, Number 2
JKCSEZ 12(2)
April 20, 1968 

Physico-Chemical Properties of Tl2O-B2O3-SiO2 Glasses and Their Phase Separations

Tl2O-B2O3-SiO2 계 유리의 물리화학적 성질 및 그의 분상
Kee Hong Kim

9종의 선택된 탈리움붕규산유리와 21종의 동류조성을 변화시킨 유리에 대하여 물리화학적 성질을 검토하였다. 이들 조성에 의한 성질의 변화곡선은 여러 점에서 산화리티움, 소다 및 산화들을 포함하는 다른 붕규산유리와 유사하였다. 탈리움 붕규산유리의 조성에 따른 성질의 변화곡선에 극소점이 나타났는데, 이는 Na2O-B2O3-SiO2유리에서 관찰된 바와 같이 붕소결합의 변화에 기인되는 것 같다. 탈리움 이온이 붕규산유리에 미치는 주 영향을 종합해 보면 다음과 같다. 1) 탈리움 이온을 첨가함으로써 밀도, 굴절율, 물에 대한 용해도, 열선팽창계수, 유전항수 등이 증가되었다. 2) 탈리움 농도을 증가시킴으로써 유리의 화점이 강하되었고, 자외선 조사에 의하여 형광이 생겼으며, 적외선 15까지의 흡수단이 불명확해 졌다. Tl2O-B2O3-SiO2 계에서 광범한 액체불혼합성이 원자현미경에 의해 밝혀졌다. 불혼합성은 B2O3-SiO2 이성분계에 대하여 약 Tl2O 55wt.%의 조성범위내에서 나타났다. 불혼합성유리는 다규산과 다규소상으로 분리 구성되어 있음이 산처리에 의하여 밝혀졌다.

The physico-chemical properties of nine selected thallium borosilicate glasses and other 21 supplementary compositions were investigated. Their composition-property curves are found to be in many respects analogous to those of other borosilicate glasses containing lithia, soda, and lead oxide. It is indicated that certain minima found in the composition-property curves of thallium borosilicate glasses might be caused by a change in boron coordination as has been observed to occur in the Na2O-B2O3-SiO2 glasses. Typical effects of thallium ions on the borosilicate glass are summarized as follows: 1) Addition of thallium ions increased density, refractive index, water solubility, linear coefficient of thermal expansion, and dielectric constant. 2) Increased concentration of thallium decreased the softening point of the glasses, caused fluorescence under ultraviolet radiation and smeared out the absorption edges up to 15μ in the infrared region. An extensive liquid immiscibility was found by replication electron microscope technique in the Tl2O-B2O3-SiO2 system. The immiscibility covers a composition range roughly from 55 wt. % Tl2O to the binary system B2O3-SiO2. By acid treatment, it was found that the immiscible glass consists of separate silica-rich and boron-rich phases.

65 - 80
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