| 研究概要 |
An-Di系で4組成、An-F0系で6組成、An-Di-F0系で前記の10組成を除く15組成につき、特級試薬のSi【O_2】【Al_2】【O_3】、Ca【CO_3】、およびMgOを用いて、珪酸塩の溶融実験を行った。試薬を均質に混合し、当該組成の結晶の融解点より90°〜100°高い温度に2〜5時間保持して溶融した。上記の系では、一般に出発物質の組成が【An_(60)】以上になると粘性が増大するために、メルト中の気泡が抜けにくくなる。しかし、融解点より100°以上の高温で5時間保持すれば、清澄なメルトが得られる。
上記の系のなかで、透輝石組成のガラスの構造と結晶化過程を検討し、結晶化の活性化エネルギーを求めた。
微粉末にした透輝石組成のガラスをトリメチルシリルクロライド、メチルアルコールおよびヘキサメチルジシロキサンで溶解すると同時にトリメチルシリル化を完全に行った溶液をガスクロで調べた。その結果、透輝石組成のガラスはSi【O(^4~_4)】モノマー0.25%、【Si_2】【O(^6~_7)】ダイマー0.10%、【Si_3】【O(^8~_10)】鎖状イオン0.17%【Si_4】【O(^10~_13)】鎖状イオン0.04%,ポリ珪酸陰イオン99.44%から構成されていることがわかった。
このような構造をもつ透輝石組成の急冷ガラス、およびこれを80D℃、12,4,8,16時間それぞれアニールしたガラスの結晶化の活性化エネルギーを示差熱分析法で求めた。その結果、急冷試料および1,2,4時間アニールした試料の活性化エネルギーはそぞれ590,580,592,617kj/molとなり、それぞれの発熱ピークの温度域における粘性流動の活性化エネルギーとほゞ一致した。しかし、8および16時間アニールした試料ではやゝ大きな値となった。これは結晶化に際し、透輝石のみならず準安定相のMg-珪灰石も結晶化するからである。
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