在微重力下通过热物理特性评估的La₂O₃-Nb₂O₅的玻璃形成能力

科学领域:

• 材料科学
• 凝聚物质物理学
• 地质化学

背景情况:

• La₂O₃-Nb₂O₅系统是一个独特的玻璃形成系统,缺乏传统的网络形成器.
• 它显示了两个不同的玻璃形成区域:La₂O₃丰富的和Nb₂O₅丰富的组成.

研究的目的:

• 评估La₂O₃-Nb₂O₅二进制系统的玻璃形成能力.
• 对密度,粘度和表面张力等物理性质的温度依赖性进行研究.

主要方法:

• 使用国际空间站上的静电悬浮炉 (ISS-ELF) 进行高温测量.
• 测量各种组成的融化密度,粘度和表面张力.

主要成果:

• 融化密度表现出线性温度依赖,热膨胀系数在2000K时从2.5×10−5到4.0×10−1不等.
• 在形成玻璃的组合物中观察到显著的低冷却,这表明液体具有脆弱的行为.
• 在形成玻璃的成分中发现了更高的激活能量,这表明它在玻璃形成中的作用.

结论:

• 即使对于非玻璃形成的融体,也可以使用低冷和激活能量来评估玻璃形成能力.
• 国际空间站-ELF提供了一个独特的平台,用于研究具有挑战性的材料系统中的玻璃形成.
• 这些发现有助于了解氧化物系统中玻璃形成的基本机制.