A La-Nb-(Al) oxide porous glass-ceramic

Abstract

The substitution of the end-member oxides in the ternary sodium-borosilicate system diagram was studied. The replacement of SiO₂ with a combination of La₂O₃ and Nb₂O₅ was found to produce glasses and ceramics, which after heat treatment decomposed to form a leachable sodium-borate phase and an insoluble glass-ceramic phase. The mode of phase decomposition is sensitive to impurities and therefore crucible selection is of great importance, e.g., use of AI₂O₃ or Pt/Rh crucibles yield differences in pore size, surface area, chemical resistance and structure of the insoluble phase for a series of La₂O₃-Nb₂O₅ and La₂O₃-Nb₂O₅-Al₂O₃ glass-ceramics. These new materials have a specific surface area of up to 265 m²/g, a pore radius of between 0,5 and > 300 nm and an improved water resistance.

On a étudié la substitution du silicium-oxyde dans le diagramme du système sodium-borosilicate ternaire. Lorsqu'on a remplace le SiO₂ par une combinaison de La₂O₃ et Nb₂O₅, se produisaient des verres et des céramiques qui, après le traitement thermique, ont décomposé en formant une phase sodium-borate résoluble et une phase verre-céramique insoluble. L a nature de décomposition de la phase est sensible aux impurités: l'importance de la choix de creuset, par exemple Al₂O₃ ou Pt/Rh, se démontre par des différences en grandeur des pores, l'étendue de surface, la résistance chimique et la structure de la phase insoluble pour un série de verre-céramiques La₂O₃-Nb₂O₅ et La₂O₃-Nb₂O₅-Al₂O₃. Ces matériaux nouveaux ont une étendue de surface spécifique de jusqu'à 265 m²/g, un rayon de pore d'entre 0,5 et > 300 nm et une résistance à l'eau plus forte.

Der Ersatz der Endgliedoxide im ternären System Natrium-Borosilicat wurde untersucht. Der Ersatz von SiO₂ durch eine Kombination von La₂O₃ und Nb₂O₅ ermöglichte die Bildung von Gläsern und Keramiken, die sich nach einer Wärmebehandlung in eine auslaugbare Natriumborat- und eine unlösliche Glaskeramik-Phase zersetzten. Da Verunreinigungen die Art der Phasenumwandlung beeinflussen, kommt der Tiegelauswahl große Bedeutung zu, d. h. die Verwendung von Al₂O₃- oder Pt/Rh-Tiegeln führt zu Unterschieden in der Porengröße, der spezifischen Oberfläche, der chemischen Widerstandsfähigkeit und in der Struktur der unlöslichen Phase bei einer Reihe von La₂O₃-Nb₂O₅-und La₂O₃-Nb₂O₅-Al₂O₃-Glaskeramiken. Das neue Material hat eine spezifische Oberfläche bis zu 265m²/g, einen Porenradius zwischen 0,5 und > 300 nm und eine verbesserte Wasserbeständigkeit.