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石英玻璃制品的失透性

作者:創(chuàng)通石英 來(lái)源: 日期:2015/1/29 10:22:32 人氣:496 標(biāo)簽:石英玻璃 失透性

失透(又叫析晶性)是石英玻璃的一個(gè)固有缺陷,從熱力學(xué)這觀點(diǎn)看,石英玻璃的內(nèi)能高于結(jié)晶態(tài)方石英,屬熱力學(xué)上不穩(wěn)定的亞穩(wěn)態(tài),當(dāng)溫度高于1000℃時(shí),SiO 分子振動(dòng)加速,經(jīng)一段較長(zhǎng)時(shí)間的重新排列、定向便形成結(jié)晶。失透性是以晶核成長(zhǎng)速度來(lái)表示的,不透明石英玻璃在1520℃、透明石英玻璃在1620℃析晶速度分別達(dá)到最大值。析晶(析晶,是當(dāng)物體在處于非平衡態(tài)時(shí),分析出另外的相,該相以晶休的形式被析出。這種現(xiàn)象廣泛存在于自然界中。比如說(shuō)過(guò)飽和溶液析出的深質(zhì)晶體,某些摻雜金屬熱處理中析出的小顆粒)主要出現(xiàn)在表面,其次是內(nèi)部缺陷處,原因是這些地方容易沾污,引起雜質(zhì)離子的局部集聚,特別是堿離子(如K、Na、Li、Ca、Mg等)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)后引起粘度降低,促使失透加速。 

由于石英玻璃的膨脹系數(shù)和比重同析晶產(chǎn)物β-方石英相近,所以在高溫下連續(xù)使用時(shí),盡管析晶區(qū)不斷護(hù)套,但體積變化并不明顯,仍可滿意地繼續(xù)使用,此時(shí)尚可減輕玻璃的塑性變形,使耐火度提高。當(dāng)析晶產(chǎn)物冷卻到800℃時(shí),則出現(xiàn)幼小的龜裂網(wǎng)絡(luò)。繼續(xù)冷卻到200-275℃時(shí),則出現(xiàn)方石英從高溫型到低溫型(即β-方石英→α-方石英)的結(jié)構(gòu)變化,并伴隨著發(fā)生體積聚變,如果析晶層很深,則石英玻璃變亦隨之破裂。由于析晶常常出現(xiàn)在有雜質(zhì)的地方,所以高溫使用前的表面狀態(tài)及周圍耐火材料、氣氛十分重要。


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