Подбор катализатора

При описании катализатора было указано, что количество их весьма велико. Как показали исследовательские работы, разные соединения во многих случаях обладает избирательной каталитической способностью по отношению к неодинаковым по химическому составу стекла. Это означает, что катализатор, апробированный для стекла одного состава, необязательно окажется подходящим инициатором кристаллизации для стекла другого состава. Даже такой универсальный катализатор, как двуокись титана, срабатывает не всегда.

В связи с этим при синтезе ситаллов после выбора составов стекол необходимо подобрать катализатор или катализаторы, действие которых на кристаллизацию этих стекол окажется наиболее эффективным.

Руководствуясь соображениями, изложенными в разделе, выбирают несколько катализаторов и, вводя их намеченные к исследованию стекла, изучают их влияние на процесс кристаллизации. При этом каталитические добавки вводятся в стекло в различных количествах, так как положительное влияние их на структуру материала их обнаруживается только при определенной концентрации их в ситалле, величина которой зависит от вида катализатора и состава стекла.

Эта концентрация катализатора в стеклах меняется в довольно широких приделах: от сотых долей (для металлических катализаторов) до десяти и более процентов.

Исследуя влияние катализаторов, обычно вводят их в 3-5 и более разных концентрациях, ориентируясь на известные из литературы данные о средних концентрациях их в сходных ситаллах.

Катализатор, оказавший наиболее эффективное действие на кристаллизацию стекла, в дальнейшем принимается для получения окончательного варианта ситалла. Концентрация его при этом несколько корректируется для установления оптимального ее значения.

Необходимо заметить, что в ряде случаев очень эффективным оказывается применение комбинированных катализаторов. При совместном введении катализаторов их суммарная концентрация несколько уменьшается и, вследствие пока еще неясного механизма, может произойти весьма заметное усиление их действия на процесс кристаллизации. Это пока еще малообследованная область комбинированных катализаторов, возможно, таит в себе дополнительные источники побудителей кристаллизации.

Тепловая обработка при подборе катализатора приводится методом относительно грубой пробы, по способу массовой кристаллизации при 3-4 температурах(с интервалом в 30-50 градусов) выше температуры размягчения стекла.

Для того чтобы более полно выявить возможности исследуемых катализаторов и характер их действия, желательно проводить постепенный нагрев образцов в печи до температуры кристаллизации. В этом случае при прохождении интервалов более низких температур стекло на какое-то время попадает в область температуры максимума образования центров кристаллизации, в связи с чем действие катализатора проявляется более четко:

Чем эффективнее катализатор, тем больше количество центров выделяется в стекле и более тонкодисперсной становится структура закристаллизованного образца [3].