影响玻璃析晶缺陷产生的因素

新闻发布时间：2013-10-25新闻浏览次数：5089新闻作者：锦泰特种玻璃

影响玻璃析晶缺陷产生的因素主要有以下几个方面：
(1)玻璃成分
玻璃成分对玻璃的析晶有重要的作用。它是引起玻璃析晶的内因。从相平衡观点出发，一般玻璃系统中成分愈简单，则在熔体冷却至液相线温度时，化合物各组成部分相互碰撞排列成一定晶格的几率愈大，这种玻璃也愈容易析晶。同理，相应于相图中一定化合物组成的玻璃也较易析晶。当玻璃成分位于相图中的相界线上，特别是在低共熔点上时，因系统要析出两种以上的晶体，在初期形成晶核结构时相互产生干扰，从而降低玻璃的析晶倾向，难于析晶。因此从降低熔制温度和防止析晶的角度出发，玻璃成分应当选择在相界线或共熔点附近。前已指出，一般的实用钠钙硅玻璃成分，大致选择在鳞石英与失透石(Na2O•3CaO•6SiO2)的界线附近的狭长范围内。CaO含量的变动灵敏地支配着析晶的开始温度。                                  例如在SiO2含量不变的情况下，降低CaO含量，将显著降低开始析晶的温度。
(2)玻璃的结构因素
在硅酸盐玻璃中，网络的连接程度对玻璃析晶有重要的作用。一般说网络外体含量愈低，连接程度愈大，在熔体冷却过程中愈不易调整成为有规则的排列，即愈不易析晶。反之，网络断裂愈多(即非桥氧愈多)玻璃愈易析晶。在碱金属氧化物(或碱土金属氧化物)含量较多，网络断裂比较严重的情况下，加入中间体氧化物(如BeO，MgO，ZnO，Al2O3等)，可使断裂的硅氧四面体重新连接而使玻璃析晶能力下降。在碱金属氧化物含量少时，电场强度较大的网络外体离子。如Li+、Mg2＋、Ti4＋、Zr4＋、La3＋等)，容易在结构中产生局部积聚作用。使短程有序的范围增加，因此有增大玻璃的析晶倾向。但在这种情况下，如加一些Al2O3、B2O3、Ga2O3等氧化物，而以〔AlO4〕，〔GaO4〕〔BO4〕状态存在时，由于这些多面体带有负电，吸引了部分网络外阳离子，使积聚程度、析晶能力下降。
(3)分相的作用
在“玻璃分相”一节中，已讨论过关于分相对玻璃析晶的作用。总之，分相为均匀液相提供界面，为晶相的成核提供条件，是析晶的有利因素。另外，分相使均匀的玻璃液分成两种互不溶解(或部分溶解)的液相，由于两者折射率不一致，因光散射而形成乳浊或失透。这在硼硅酸盐玻璃中是常见的现象之一。从上面可知凡是引起分相的成分，均有利于玻璃的析晶或失透。
(4)工艺因素
原料成分的变动，配合料称重差错，混合不匀或碎玻璃成分不合适以及熔制工艺不适等，都可能由于引起玻璃成分的波动而发生析晶。