Tóm tắt Luận án tiến sĩ Vật lí kỹ thuật: Nghiên cứu cấu trúc và sự không đồng nhất động học trong vật liệu Silicát ba nguyên PbO.SiO2, Al2O3.2SiO2 và Na2O.2SiO2 ở trạng thái lỏng và vô định hình

Mục đích của luận án nhằm nghiên cứu về DH của các hệ vật liệu Al2O3.2SiO2 và Na2O.2SiO2 lỏng qua việc phân tích chuyển động nhanh và chậm của một nhóm các nguyên tử. Nghiên cứu mối tương quan giữa động học và cấu trúc của hệ vật liệu Al2O3.2SiO2 và Na2O.2SiO2 lỏng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ Vật lí kỹ thuật: Nghiên cứu cấu trúc và sự không đồng nhất động học trong vật liệu Silicát ba nguyên PbO.SiO2, Al2O3.2SiO2 và Na2O.2SiO2 ở trạng thái lỏng và vô định hình BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN VĂN YÊNNGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ SỰ KHÔNG ĐỒNG NHẤTĐỘNG HỌC TRONG VẬT LIỆU SILICÁT BA NGUYÊNPbO.SiO2, Al2O3.2SiO2 và Na2O.2SiO2 Ở TRẠNG THÁI LỎNG VÀ VÔ ĐỊNH HÌNH Chuyên ngành : VẬT LÝ KỸ THUẬT Mã số: 62520401 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT HÀ NỘI – 2017 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách khoa Hà NộiNgười hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. NGUYỄN VĂN HỒNG 2. PGS.TS. LÊ THẾ VINHPhản biện 1: GS.TS. Đặng Văn SoaPhản biện 2: PGS.TS. Hoàng Nam NhậtPhản biện 3: PGS.TS. Hoàng Văn TíchLuận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấpTrường họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi …….. giờ, ngày ….. tháng ….. năm ……Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 1. Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội 2. Thư viện Quốc gia Việt Nam MỞ ĐẦU1. Lý do chọn đề tài Silicát là nhóm vật liệu được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnhvực công nghiệp (điện tử, quang học, siêu dẫn, cơ khí...) cũng nhưđời sống (gốm, men, thủy tinh...). Ví dụ như nhôm-silicát được ứngdụng trong công nghiệp hóa học, công nghiệp cao su, sản xuất ra cácvật liệu chuyên dụng như gạch men, da giày nhân tạo v.v..., đặc biệttrong một số ứng dụng công nghệ cao như chì-silicát dùng che chắnphóng xạ. Hiện tại cấu trúc và động học không đồng nhất của các hệ vậtliệu silicát vẫn đang là vấn đề mang tính chất thời sự, được nhiều nhàkhoa học quan tâm nghiên cứu. Các nghiên cứu trước đó đã chỉ rarằng các hệ vật liệu silicát có cấu trúc mạng ngẫu nhiên liên tục, baogồm các đơn vị cấu trúc SiOx. Trong đó sự chuyển pha mật độ đượccho có liên quan đến sự thay đổi tỷ phần các đơn vị cấu trúc. Ngoàira, cấu trúc không đồng nhất được tạo ra là do sự phân bố khác nhaucủa các đơn vị cấu trúc trong mô hình, từ đó hình thành nên vùnggiàu cation. Giữa các đơn vị cấu trúc được kết nối với nhau thôngqua nguyên tử O, mức độ polymer hóa (DOP) cũng được đánh giáqua các nguyên tử Oxy cầu Qn. Tuy nhiên, thông tin chi tiết về sựhình thành các cụm với kích thước bao nhiêu, các đơn vị cấu trúcphân bố đồng đều hay tách ra thành các cụm riêng biệt vẫn chưađược làm rõ. Đặc biệt hơn trong hệ silicát ba nguyên, với sự có mặtcủa hai loại cation thì sự kết nối giữa các đơn vị cấu trúc của hai loạinhư thế nào? có thực sự tồn tại các vùng mà ở đó các cation táchnhau ra không? Trong phạm vi luận án này chúng tôi sẽ làm rõ hơn,chi tiết hơn về vấn đề này. Ngoài ra, để làm sáng tỏ hiện tượngkhông đồng nhất cấu trúc, chúng tôi đưa ra hai phương pháp mới đểphân tích là simplex và shell-core (SC). Vấn đề động học không đồng nhất (DH) trong các hệ chất lỏngđã được ghi nhận, trong đó quan tâm đến vùng chuyển động nhanhvà các vùng chuyển động chậm. DH được nghiên cứu khá chi tiết 1trong các hệ keo qua việc phân tích các hạt chuyển động nhanh vàchuyển động chậm. Theo tác giả Antonio M. Puertas, những hạtchuyển động nhanh thì lân cận của chúng cũng chuyển động nhanh,hạt chuyển động chậm thì lân cận của chúng cũng chuyển độngchậm. Điều này tạo nên vùng nhanh chậm tách nhau ra, hơn nữa mậtđộ vùng nhanh và chậm là rất khác nhau. Ngoài ra, phân bố khônggian của các vùng nhanh và chậm cũng được Claudio Donati quantâm nghiên cứu, trong đó tác giả cho rằng phân bố không gian củanhững hạt chuyển động nhanh thì lớn hơn những hạt chuyển độngchậm. Điều này dẫn đến vùng mật độ cao là vùng chứa các hạtchuyển động chậm và mật độ thấp chứa các hạt chuyển động nhanh.Ngoài các hệ keo thì các kết quả tương tự cũng được quan sát thấytrên các chất lỏng nguội nhanh, tuy nhiên với các hệ ôxít lỏng đặcbiệt là các hệ silicát thì số lượng các công trình nghiên cứu về DH làrất ít. Cho đến nay chỉ mới ghi nhận tác giả K.D. Vargheese và cáccộng sự của ông nghiên cứu về DH trên hệ nhôm-silicát năm 2010.Tuy nhiên tác giả chỉ mới dừng lại ở mức độ định tính, theo tác giảtrong mô hình có tồn tại các vùng chuyển động nhanh và chuyểnđộng chậm, và các vùng chuyển động chậm là vùng giàu Si và O, cácvùng chuyển động nhanh là vùng giàu Al và Ca. Ngoài ra mật độvùng chuyển động nhanh như thế nào? liệu rằng các hạt chuyển độngnhanh có sự kết cụm hay không? Các liên kết của chúng giảm nhưthế nào theo thời gian? Tất cả những vấn đề này vẫn chưa được làmrõ, hơn nữa có tồn tại hay không sự tương quan giữa động học và cấutrúc trong hệ vật liệu silicát và cụ thể ra sao? Đây đều là những câuhỏi còn bỏ ngỏ, trên cơ sở đó chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu cấutrúc và sự không đồng nhất động họ ...