Magnetische Kernresonanzuntersuchungen an Alkali-Borosilicatgläsern

Abstract

The relative proportions of three and four co-ordinated borons in Na2O-B2O3-SiO2 glasses were determined by 11B nuclear magnetic resonance. A preferred association of the alkali oxide with the boron groups was observ ed by which each added oxygen transformed, up to a particular saturation concentration, the surroundings of two three coordinated to four coordinated borons. The maximum possible fraction of four coordinated borons is greater than in alkali borate glasses and increases with increasing silica content. The addition of more alkali has no measurable effect an the boron co-ordination. The decrease in the line width of the B04 resonance with increasing silica content is related to a statistical distribution of the boron and silicon polyhedra La resonance magnétique nucléaire du 11B permet de déterminer les parts respectives du bore tricoordonné et tétracoordonné dans les verres Na2O-B2O3-SiO2. On observe un ordonnancement préférentiel de l'oxyde alcalin par rapport au groupe bore. Jusqu'à une certaine concentration de saturation, chaque atome d'oxygène ajouté modifie l'environnement de deux atomes de bore tri- à tétracoordonnés. La part maximale possible des atomes de bore tétracoordonnés est alors plus haute que dans les verres aux borates alcalins et elle croit lorsque la teneur en silicate est augmentée. Le mélange de plusieurs métaux alcalins n'exerce pas d'influence notable sur la coordination du bore. La diminution de la largeur de raie de la resonance des groupes (B04) lorsque la teneur en Si02 augmente indique une distribution statistique des polyèdres de bore et de silicium. Mit Hilfe der magnetischen 11B-Kernresonanz wurde in Na2O-B2O3-SiO2-Gläsern der relative Anteil von Bor in Dreier- und Viererkoordination bestimmt. Es wurde eine bevorzugte Zuordnung des Alkalimetalloxids zu den Borgruppen beobachtet, wobei bis zu einer bestimmten Sättigungskonzentration jedes hinzugefügte Sauerstoffatom die Umgebung zweier Boratome von Dreier- in Viererkoordination umwandelt. Der maximal mögliche Anteil von Boratomen mit der Koordinationszahl 4 ist größer als in Alkaliboratgläsern und steigt mit wachsendem Silicatgehalt. Das Mischen mehrerer Alkalimetalle hat keinen meßbaren Einfluß auf die Borkoordination. Die Abnahme der Linienbreite der Resonanz der (BO4)-Gruppen mit steigendem SiO2-Gehalt weist auf eine statistische Verteilung der Bor- und Siliciumpolyeder hin.