珪酸塩ガラスの静的及び動的圧縮によるナノ構造の変化

抄録

高圧力下での珪酸塩ガラスのナノ構造についての情報は材料科学的に高硬度ガラスなどの新機能の手がかりを与えると期待される。本研究では、幾つかの代表的な珪酸塩ガラスのうち、SiO2, NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8組成のガラスについて、高圧プレスや衝撃銃を用いて静的・動的圧縮を行い、そのナノ構造の圧力変化をＸ線回折法、赤外・ラマン分光法などの手法を駆使して解明した。その結果、静的圧縮では圧力の増加伴う密度増加と構造変化が認められたが、動的圧縮では高圧力ではその残留熱の影響による構造緩和と密度の再減少が観察された。また、密度の増加量はガラスの組成により異なり、常圧下でのナノ構造の相違が原因であることを明らかにした。