Abstract
The crystallization kinetics of glassy GeS2 was investigated by non-isothermal heat flux differential scanning calorimetry (DSC) on both bulk and powder samples. It was shown that high-temperature modification of germanium disulphide crystallizes from an undercooled melt of composition GeS2. The crystallization kinetics can be described by the Šesták-Berggren (SB) kinetic model, using the Arrhenius dependence of the rate constant. It was found that the Johnson-Mehl-Avrami (JMA) kinetic model is less suitable for the description of the studied crystallization process.
A BASIC program has been written for both SB and JMA models to evaluate kinetic data from experimental DSC curves recorded with the Perkin-Elmer Thermal Analysis Data Station system.
Zusammenfassung
Es wurden die kinetischen Kristallisationseigenschaften von glasartigem GeS2 mittels einem nichtisothermen Wärmefluß-DSC sowohl an Stückals auch an Pulverproben untersucht. Es wurde gezeigt, daß aus einer unterkühlten Schmelze von GeS2 eine Hochtemperaturmodifikation des Germaniumdisulfides auskristallisiert. Die Kinetik der Kristallisierung kann unter Ausnutzung der Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit vom Arrheniusfaktor mittels des kinetischen Šesták-Berggren (SB) Modells beschrieben werden. Das kinetische Modell von Johnson-Mehl-Avrami (JMA) wurde zur Beschreibung des untersuchten Kristallisierungsprozesses als für weniger geeignet befunden. Zur Auswertung der kinetischen Daten aus den mit einem Perkin-Elmer Thermal Analysis Data Station System aufgenommenen DSC-Kurven wurde sowohl für das SBals auch für das JMA-Modell ein BASIC Programm gefertigt.
Резюме
Методом неизотермич еской ДСК теплового потока изучена кинет ика кристаллизации массивных и порошков ых образцов стеклообразного дис ульфида германия. Пок азано, что из переохлажденн ого расплава дисульф ида германия выкристаллизовывае тся его высокотемпер атурная модификация. Кинетик а кристаллизации может быть описана ки нетической моделью Шестака-Берг грена (IIIB), используя аррениусовскую зави симость константы ск орости. Установлено, что кине тическая модель
Джонсона-Мехл-Аврами (ДМА) менее приемлема для описания изученн ого процесса кристал лизации. Для обоих ШБ и ДМА моделей написана на языке Бейсик програм ма, для определения ки нетических данных, исходя из эксп ериментальных кривых ДСК, измеренны х с помощью Перкин-Эль мер базовой системы данных терми ческого анализа.
Article PDF
Similar content being viewed by others
Explore related subjects
Discover the latest articles, news and stories from top researchers in related subjects.Avoid common mistakes on your manuscript.
References
B. Voigt and W. Ludwig, J. Thermal Anal., 25 (1982) 341.
B. Voigt, Z. Anorg. Allgem. Chem., 447 (1978) 153.
Y. Kawamoto and C. Kawashima, Mat. Res. Bull., 17 (1982) 1511.
B. A. Weinstein, R. Zallen, M. L. Slade and J. C. Mikkelsen Jr., Phys. Rev., B 25 (1982) 781.
J. E. Griffiths, G. P. Espinosa, J. C. Phillips and J. P. Remeika, Phys. Rev., B 28 (1983) 4444.
A. Hruby, Czech. J. Phys., B 23 (1973) 1263.
B. Voigt and M. Wolf, Monatsh. Chem., 114 (1983) 1013.
W. Ludwig and B. Voigt, Wiss. Beiträge der Friedrich-Schiller Universität Jena, Thermische Analysenverfahren in Industrie und Forschung (1981) 39.
H. E. Kissinger, Anal. Chem., 29 (1957) 1702.
L. Tichý, H. Tichá, M. Frumar, J. Klikorka, A. Tříska, Č. Barta and A. Němečková, Czech. J. Phys., B 32 (1982) 1363.
H. J. Borchard and F. Daniels, J. Am. Chem. Soc., 79 (1957) 41.
H. J. Borchard, J. Inorg. Nucl. Chem., 12 (1960) 252.
J. Šesták and G. Berggren, Thermochim. Acta, 3 (1971) 1.
M. Avrami, J. Chem. Phys., 7 (1939) 1103; 8 (1940) 212.
W. A. Johnson and R. F. Mehl, Trans AIME, 135 (1939) 416.
T. Kemény and J. Šesták, Thermochim. Acta, 110 (1987) 333.
W. Viaene and G. H. Moh, N. Jb. Miner. Mh., (1970) 283.
W. Viaene and G. H. Moh, N. Jb. Miner. Abh., 119 (1973) 113.
G. Dittmar and H. Schäfer, Acta Cryst., B 32 (1976) 1188.
G. Dittmar and H. Schäfer, Acta Cryst., B 31 (1975) 2060.
J. Málek, Scientific Papers, Univ. Chem. Technol. Pardubice, in press.
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Málek, J., Klikorka, J. Crystallization kinetics of glassy GeS2 . Journal of Thermal Analysis 32, 1883–1893 (1987). https://doi.org/10.1007/BF01913981
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01913981