Der Einbau von P2O5 in metastabile Mischkristalle mit Quarzstruktur des Grundsystems Li2O-MgO-ZnO-Al2O3-SiO2

Abstract

Da die Verbindung AlPO4 strukturelle Ähnlichkeiten mit SiO2 aufweist, erschien es aussichtsreich, P2O5 in Form von AlPO4 in metastabile Mischkristalle mit Quarzstruktur des Systems Li2O-MgO-ZnO-Al2O3-SiO2 an Stelle von SiO2 einzubauen. Die Möglichkeit der Substitution Si2O4 ⇌ AlPO4 wird röntgenografisch durch Gitterkonstantenmessungen an metastabilen Mischkristallen mit Quarzstruktur einiger ausgewählter, pseudobinärer Schnitte im polynären Oxidsystem nachgewiesen. Ferner wird die Wirkung des AlPO4-Einbaus in die Quarz-Mischkristalle auf das Ausdehnungsverhalten gezeigt. Die im System Li2O-MgO-ZnO-Al2O3-SiO2-P2O5 durch Kristallisation von Gläsern zu erhaltenden metastabilen Mischristalle mit Quarzstruktur leiten sich von SiO2 ab, indem man folgende Substitution vornimmt: Si4+ ⥤ Li+ Al3+; 2 Si4+ ⇌ Mg2+ 2 Al3+; 2 Si4+ ⇌ Zn2+ 2 Al3 +; 2 Si4+ ⇌ P5+ Al3+. Geht man von einem Mischkristall des pseudobinären Schnittes Li2O ∙ Al2O3 ∙ 2 SiO2- SiO2 mit der allgemeinen Form Li2O ∙ Al2O3 ∙ y SiO2 aus, so ergibt sich für einen Mischkristall mit Quarzstruktur, der alle sechs Komponenten des behandelten Systems enthält, der Ausdruck : Li2 - 2(v + w)MgvZnw ∙ O ∙ Al2O3 ∙ x AlPO4 ∙ (y - 2x)SiO2.