CRYSTALLIZATION BEHAVIOUR OF GELS AND GEL-MONOLITHS IN THE Na₂O-B₂O₃-SiO₂ SYSTEM

Résumé
Des gels (monolithiques et non monolithiques) ont été préparés par une réaction d'hydrolyse et de polycondensation des composés organométalliques du silicium avec du méthyl borate ou de l'acide borique et un composé de sodium. Trois procédés différents, en utilisant trois composés de départ pour Na₂O, ont été développés. La cristallinité des différentes poudres de gels et de gels monolithiques a été examinée pour deux compositions, ceci pour des traitements thermiques à des températures inférieures à la température de transition vitreuse (T_g). Les résultats indiquent que la stabilité des gels vis-à-vis de la cristallisation pendant la transformation "gel → verre" autour de T_g dépend de la composition de "l'histoire thermique antérieure", du temps et de la température de traitement. Les résultats sont corrélés à la structure des gels, à leur nature et au rôle que jouent les ions sodium dans la structure des gels.

Abstract
Gels and gel-monoliths in the sodium borosilicate system were prepared by the hydrolytic polycondensation of alkoxysilane with trimethyl borate or boric acid and a suitable sodium compound. Three different procedures using three different sources of Na₂O were developed. Crystallinity of different gel-powders and gelmonoliths of two compositions were examined after thermal treatment at different temperatures above the glass transition temperature(T_g). Results indicate that the stability of the gels toward crystallization during gel-to-"glass" transformation around T_g depends on the composition, previous thermal history, and time and temperature of heat treatment. The results are explained in terms of gel structures and the nature and role of sodium ions in gel structures.