当前位置 >> 装修材料 >> 玻璃 >>

微晶玻璃装饰材料

[ http://www.gzgfw.com/ 来源:微晶玻璃装饰材料 2010-02-28 11:55:29 评论]
本文关键词:微晶玻璃装饰材料 微晶玻璃是在控制条件下进行热处理使用其析出晶体,并使此晶体均匀生 ...

本文关键词:微晶玻璃装饰材料


微晶玻璃是在控制条件下进行热处理使用其析出晶体,并使此晶体均匀生长而形成的多晶固体。微晶玻璃制造过程中的晶化与普通生产中的析晶缺陷(或称失透)是不同的,在微晶玻璃中,晶相是全部从一个均匀玻璃相中通过晶体生长而生产的,只有极少一部分为剩余玻璃相。微晶玻璃的制备包括熔制、核化、晶化等主要过程。
   1 原始玻璃的熔制
    和普通玻璃制品一样,微晶玻璃装饰材料基础玻璃的制备也是通过一定组成的配合料,在足够高的温度下(一般在1500℃左右),加热熔化、澄清、消除气泡,然后使之冷却到可以适合盛开的温度及粘度,而采用适当的成形方法成形。
   2 原始玻璃的核化
    发反一个均匀的粘滞性液体冷至液体中某一最难熔组分的平衡溶解时,则此时该液体已成为一亚稳态,在此情况下,成核速度是难以觉察的,但若此状态下一旦成核,则晶体很容易生长,在此温度区以下,晶核可能会自发和均匀形成,但随着继续冷却,
    根据简单的均相成核定律,大多数玻璃液过冷时不会析出晶体,一般须借助核化成核。成核通常出现在与空气接触的或与其他异物接触的玻璃表面。因为在这此寺方实际上已经存在着大量的晶核,当玻璃内部产生晶化现象时,几乎都是由于一些很难熔的粒子所形成的异相晶核所导致的。这些难熔物质通常为金属粒子、卤化物、硫化物和某些氧化物。这种由异相物质诱发而生产的成核,受玻璃结构中的紊乱及玻璃内或表面上的异物粒子所控制,故而称之异相成核。
    实际上,玻璃中晶体的均相成核是极为罕见的。只有部分二元统玻璃如BaO-SiO2系统才是均相成核。这种玻璃在不添加成核剂的情况下,就能在热处理时自发地在玻璃内部析出晶体。
    大多数玻璃如果长时间保持在其液线温度以下至高于退火点的温度范围内,都会通过异相核化而从表面开始产生析晶。在玻璃的表面,某些离子的配位数不足,与母体玻璃内之结构的差别在此局部是很大的,这样就生产了一个高能量状态,在此状态下,是很容易析出晶体的。大量的异物晶核毫无疑问会提高这种方式的析晶现象,在些情况下晶化通常以定向树技状朝向玻璃内部。由这种方式的异相成核和析晶而成的产物,其强度是很弱的,晶粒很粗糙,且内部伴有凹坑和空穴。
    最早发现的实用异相核化是某些金属粒子的成核。实际上,在此之前,某些金属离子如金、铜和银一直用于装饰用彩色玻璃的生产。这些物质先是以离子的形式熔于玻璃液中,然后,随着玻璃液的冷却,离子被还原成金属单质,这些金属单质以极其细的粒度分散在玻璃之中。金属核化剂道德发现可以用于锂硅酸盐玻璃晶化之中作为成核剂。但硅酸盐玻璃以此类核化剂进行晶化时用途不大。这是因为在有效的核化时,在成核粒子与晶化相之间必须存在相似结构。试验证明,在过冷液体中核化剂引入后,其结构不匹配程度不能大于15%,这样才能进行有用的核化。例如上述的锂硅古巴盐玻璃中,金或银作为核化剂时,其与玻璃结构的不匹配性只有0.5%,故是有效的核化剂,但这样的金属核化剂很少见的。
    后来,人们发现某些很接近硅酸盐玻璃结构的缔合氧化物晶体可以从玻璃内部析出,从而使硅酸盐和铝硅酸盐微晶玻璃得以核化和晶化,这是一个很有意义的技术突破。
    大量的硅酸盐玻璃系统尤其是二元系统在高于其液相线温度之上作为两种不容混性液体是很稳定的。最近几年,电子显微镜及X射线衍射技术发现,许多玻璃以前认为是均匀的,实际上在冷却时,会自发地、亚稳地分离成两种无定形相,另外一些玻璃即使在冷却时是均匀的,也含在退火点温度附近重新处理时,在显微镜下观察到分相作用。
    某些玻璃的亚稳分相的机理尚不十分清楚,但呆以认为在玻璃熔体冷却时产生了结构不匹配性。例如,Al2O3-SiO2系统在高温下,铝硅酸盐液体由于结构包含与SiO4邻接的AlO4,作为一个单相是稳定的,但一经冷却,熔休发生缔合,结构趋于形成角与角相接的四面体结构。对于Al2O3若进入此结构,氧离子必须三闪与三个四面体桥接,这样才能取代Si。这种三个四面体的螯合对于正常的双桥氧离子的网络结构产生地多的压迫作用,结果只允许有限的混合性,从而产生相分离 。
    许多复合铝硅酸盐玻璃因为加入了象碱金属和碱土金属氧化物的修饰体,所以在玻璃冷却时,一般不会出现这种结构的不匹配性。这是因为较大的修饰离子停留在结构的空隙之中,保持了以铝代硅后网络的正负电荷平衡,保持了正常的交联结构。添加象TiO2这样的氧化物既不会修饰玻璃的结构,也不会取代玻璃网络中的SiO2,故必定在这种玻璃中产生微不溶混怀。一般情况下,少量的类似于TiO2的氧化物可以诱使玻璃在冷却时产生第二无定形相,这些氧化物集中在分出的一相之中。当玻璃重新加热处理时,会促进晶核的形成,初始晶核通常为亚稳氧化物相,它基本反映初始分离出的无定形小滴的基本结构,可以看出其与主玻璃相在结构元素上是有差别的。这些晶核即形成随后热处理晶化的核化剂。
    通过微不溶混性进行玻璃内部晶化可以将玻璃热处理成很硬的陶瓷体而不破裂。由于定形相分离是十分精细的,它所产生的粒子小于1000埃,故有很大的表面积用以形成很有效的初晶相之晶核。这样怕晶核可以形成很精细的晶体微观结构,从而大大降低了由于相与相之间的热膨胀差,晶体异向膨胀差及张力,从而才可以具有很高的强度。但是促使晶化的无定形微滴通常不如母体玻璃稳定,并在母体玻璃粘度很在百,开始晶化,母体玻璃当其中晶核充足之后,一般在粘度为1010~1014P时开始晶化,此时,温度需高于玻璃的低退火点,此时晶化过程中玻璃的某些畸变会被消除或者使其减至最小程度。

[加入收藏] [打印本页] [报告错误] [作者:] [浏览次数: ]
相关文章
热点文章
    关于我们 | 联系方式 | 广告服务 | 免责声明 | 招聘信息 | 友情链接 | 公司简介