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探索石英玻璃的析晶原因和性能影响因素

文章来源:   作者:管理员  发布时间:2016-4-14 13:30:20  浏览量:1217

玻璃的析晶现象是玻璃的特性之一,接下来本文就探索石英玻璃的析晶原因和性能影响因素。

析晶又被称为玻璃的失透或反玻璃化。本来是一块表面光亮照人、非常透明的玻璃,但在一定高温条件下,突然变白、变乌,失去了光泽,变成了不透明的磨砂玻璃,这就是玻璃析晶。

析晶的过程是玻璃在高温下析出二氧化硅结晶相的过程。先是随机的产生晶核,随后,在其周围开始生长不断结晶,然后向四周扩展,直到整个玻璃体。析晶与温度有关,温度越高,析晶前沿的扩展速度就越快。

玻璃析晶的原因主要有两种,一种是本征原因,另一种是由于诱导作用而引起的。

本征原因是由于二氧化硅本身就是易结晶体,它熔化后之所以成为石英玻璃,是因为溶液冷却过快,它还没来得及变成结晶体,温度就已降至结晶所需温度以下了,所以没能变成有序排列的结晶体,而凝固成杂乱无章的玻璃体了。当石英玻璃在适当的温度条件下,也就是在结晶所需的温度环境内,它还是要显露出自己的本性,使杂乱无章排列的质点重新定向排列,还原成结晶体,这就是玻璃的本征析晶。

在实践中,我们很难见到石英玻璃单纯由于本征原因析晶的,因为它的温度条件很苛刻,不仅要有适当的温度条件,还要有合适的降温速度。我们常见的石英玻璃析晶另有原因,那就是诱导。

  

诱导也有两种,一种发生于内部,另一种发生于表面。
  石英玻璃内部不纯,有微量晶核(杂质或未熔融石英)存在就会加速析晶,而且析晶的温度也降低了,这就是发生于内部的诱导。

石英玻璃的表面状态很重要,析晶多从表面开始,这主要是温度的传导和表面沾污(K、Na、Li、Ca等)所致。如果石英玻璃表面被沾污,即使是极微量的沾污(如人眼看不清的汗迹、碱性微尘等)也会起到诱导作用,使石英玻璃的析晶温度下降,并快速析晶。这就是发生于表面的诱导。

石英玻璃的纯度很高,因此,我们也很难见到石英玻璃因内部的诱导而析晶的,常见的是另一种,也就是发生于表面的诱导。

石英玻璃析晶失去了透明度,同时强度减弱,但它的耐火度或软化点提高了。例如,石英玻璃在1500~1600℃下使用,其表面有方石英析出,也就是表面析晶,可它的耐火度或软化点起码提高了300℃,但冷却下来就会炸裂。

以上就是石英玻璃析晶的原因分析和析晶后果,下面就是石英玻璃析晶的性能影响因素了,这里直接献上可以免费下载的附件,欢迎探讨。/Template/KindEditor/file/20160414/20160414135202_1826.rar

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