Über Gläser und kristalline Verbindungen in den Systemen Rb2O-TiO2 und Cs2O-TiO2

Abstract

Es wird über die Herstellung reinster (CO3)2- - und H2O-freier Gläser in den Systemen Rb2O-TiO2 (I) und Cs2O-TiO2 (II) berichtet. Der Glasbildungsbereich erstreckt sich von 35 (I) bzw. 40(II) bis etwa 71 Mol-% TiO2 . Die mit dem Alkaligehalt zu beobachtende starke Zunahme des Molvolumens der Gläser wird durch eine Aufweitung des Ti-O-Gerüstes durch die großen Alkaliionen bedingt. Die Lichtbrechung nimmt in gleicher Richtung ab, da sich die Struktur der Glasmatrix mit der Zusammensetzung ändert. Die nach Lorenz-Lorentz ermittelte Molrefraktion der Gläser zeigt in Abhängigkeit vom TiO2-Gehalt einen Verlauf, der sich durch Überlagerung zweier Effekte, nämlich der unterschiedlichen Vernetzung der [TiOx]-Polyeder und der Änderung der mittleren Koordinationszahl des Titans gegenüber Sauerstoff deuten läßt. Als Kristallisationsprodukte der Gläser treten in der Hauptsache die Dititanate des Rubidiums und Caesiums auf. Eine Analyse der Infrarot-Absorptionsspektren dieser Dititanate ermöglicht eine Zuordnung der zwischen 10 und 25 µm gemessenen Ti-O-Grundschwingungen der Gläser. Das Gerüst der Rubidium- und Caesiumtitanatgläser besteht danach aus mit der Zusammensetzung wechselnden Anteilen von [TiO6]-, [TiO5]- und [TiO4]-Polyedern, die miteinander teils über Ecken, teils über Kanten verknüpft sind.