玻璃风化是一种忧郁表面吸收水分,造成玻璃内部的碱成分析出,产生的表面腐蚀现象。风化可分为两类:①板面的析碱。玻璃中的碱会在水汽的作用下,通过离子交换到达玻璃表面,并在表面富集形成白斑。②板面被霉菌侵蚀。这种风化多发生在化学稳定性差的玻璃中。
玻璃风化的原因:
内在原因:常用的平板玻璃是由于硅氧离子是结构网络形成的氧化物玻璃,在玻璃表面氧离子缺位造成空穴,形成玻璃的表面自由能。表面自由能的存在造玻璃表面相对的活泼性,体现为表面张力、摩擦力和表面吸湿性,造成表面SiO2容易水解、表面组分容易分解、表面容易析晶和具有湿润性等特点。
外在原因:玻璃风化的外在因素主要是水解的作用和较高的环境温度,在玻璃的储存过程中,玻璃表面和水或空气接触时会发生一系列复杂的物理、化学变化,产生彩斑、白斑或雾状物等风化现象。
从水对玻璃表面的作用机理分析,可以将风化过程分为几个阶段。水分首先吸附在玻璃表面并逐渐向内浸入,玻璃表面的硅酸钾和硅酸钠被水解,形成苛性钠,苛性钠与空气中的二氧化碳作用形成碳酸钠,聚集在表面。由于苛性钠的请吸湿性,将潮解成碱液,进行侵蚀玻璃的硅氧结构,最终造成玻璃表面的霉区和凹陷。
减轻玻璃风化的方法主要有:
①调整配方。利用混合碱集聚效应,引入碱土金属离子后高场强离子,阻挡碱金属离子向表面扩散。
②采用酸性防霉剂、中性防霉剂或防霉隔离粉等来进行防潮、隔离。
③改善玻璃的包装条件,如控制包装纸的含水量、采用蜡光纸等。
④改善储存时的通风条件。