Crystallization of amorphous silicates far from equilibrium part II: Experimental insight into the key role of decoupled cation mobilities

Autor: Pascal Roussel, Hugues Leroux, Frédéric Capet, Mathieu Roskosz, Jessy Gillot
Přispěvatelé: Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL), Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Centrale Lille Institut (CLIL)-Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Unité de Catalyse et de Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Université d'Artois (UA)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2011
Předmět:
Zdroj: Journal of Non-Crystalline Solids
Journal of Non-Crystalline Solids, Elsevier, 2011, 357 (19-20), pp.3467-3473. ⟨10.1016/j.jnoncrysol.2011.06.022⟩
Journal of Non-Crystalline Solids, 2011, 357 (19-20), pp.3467-3473. ⟨10.1016/j.jnoncrysol.2011.06.022⟩
ISSN: 0022-3093
DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2011.06.022⟩
Popis: The crystallization of amorphous and porous Ca–Mg-silicates prepared by a sol–gel method is studied in the glass transition range during isothermal and continuous heating experiments. A starting material of diopside (CaMgSi 2 O 6 ) composition was primarily studied because it is a reference system to study crystal nucleation and growth. The annealed products were characterized by X-ray diffraction and transmission electron microscopy. In the glass transition range, the crystallization is not congruent. It follows a systematic sequence in which the most Ca-rich silicates present in the phase diagram crystallize first. This trend does not obey equilibrium thermodynamics predictions. Instead, this sequence is the result of the decoupled mobilities of network-modifying and network-forming cations. The high surface/volume ratio of gels likely exacerbates this effect compared to compositionally comparable glasses. Altogether, the study shows that local dynamics controls kinetic phase transitions in the glass transition range.
Databáze: OpenAIRE