Structural role of tin in tin-silicates

Abstract

Kalay, float glasses denilen ince tabakalar halinde float tekniği ile üretilen camların ve bu camların yüzey kaplamalarında kullanılan ana elementdir. Bu yüzden kalayın kalay-silisyum yapılarındaki etkinlğinin anlaşılması oldukça önemlidir. Bununla birlikte SnO-SiO2 camlarının üretilmesindeki güçlüklerden dolayı bu tür malzemeler üzerindeki çalışmalar çok fazla ilgi çekmemiştir. Bu çalışmada kalay içerikleri %39, %42, ve %54 mol olan kalay-silisyum camlar ve bir kısmı kristalleşmiş kalay-silisyum , {17}O MAS NMR tekniği kullanılarak incelenmiştir. Bu deneylerden elde edilen sonuçlara göre koordinasyon numarası üç olan oksijenlerin varlığına doğrudan kanıt bulunamamıştır. Oysa Bent [1] bu tür malzemelerde koordinasyon numarası üç olan kalaydan söz etmektedirki bu koordinasyon numarası üç olan oksijenin varlığını gerektirir. Bunun yanında deney sonuçları gösteriyorki malzeme içerisindeki SnO konsantrasyonu arttırıldıkça Si-O-Si bağları parçalanarak Si-O-Sn ve Sn-O-Sn bağları oluşmaktadır.

Tin is a major constituent in the surface of float glasses as well as in coatings applied to float glass. Therefore understanding the structural role of tin in tin silicate glasses is quite important. However it has not attracted much attention due to the difficulty of making bulk SnO-SiO2 glasses because of disproportionation of SnO. We have investigated a series of tin-silicate glasses with a tin content of 39, 42 and 54 mol% arid; a partially crystallized tin-silicate crystal by means of {17}O, Magic Angle Nuclear Magnetic Resonance (MASNMR). From the 17O NMR results there is no direct evidence for presence of three-coordinated oxygen therefore three-coordinated tin in these glasses as Bent et.al. suggested from their neutron diffraction data-[l]. Furthermore these results also show that addition of SnO into a SiO2breakes up Si-O-Si linkages and forms Si-O-Sn as well as Sn-O-Sn linkages.