影響玻璃析晶缺陷產生的因素

新聞發布時間：2013-10-25新聞瀏覽次數：5906新聞作者：錦泰特種玻璃

影響玻璃析晶缺陷產生的因素主要有以下幾個方面：
(1)玻璃成分
玻璃成分對玻璃的析晶有重要的作用。它是引起玻璃析晶的內因。從相平衡觀點出發，一般玻璃系統中成分愈簡單，則在熔體冷卻至液相線溫度時，化合物各組成部分相互碰撞排列成一定晶格的幾率愈大，這種玻璃也愈容易析晶。同理，相應于相圖中一定化合物組成的玻璃也較易析晶。當玻璃成分位于相圖中的相界線上，特別是在低共熔點上時，因系統要析出兩種以上的晶體，在初期形成晶核結構時相互產生干擾，從而降低玻璃的析晶傾向，難于析晶。因此從降低熔制溫度和防止析晶的角度出發，玻璃成分應當選擇在相界線或共熔點附近。前已指出，一般的實用鈉鈣硅玻璃成分，大致選擇在鱗石英與失透石(Na2O•3CaO•6SiO2)的界線附近的狹長范圍內。CaO含量的變動靈敏地支配著析晶的開始溫度。                                  例如在SiO2含量不變的情況下，降低CaO含量，將顯著降低開始析晶的溫度。
(2)玻璃的結構因素
在硅酸鹽玻璃中，網絡的連接程度對玻璃析晶有重要的作用。一般說網絡外體含量愈低，連接程度愈大，在熔體冷卻過程中愈不易調整成為有規則的排列，即愈不易析晶。反之，網絡斷裂愈多(即非橋氧愈多)玻璃愈易析晶。在堿金屬氧化物(或堿土金屬氧化物)含量較多，網絡斷裂比較嚴重的情況下，加入中間體氧化物(如BeO，MgO，ZnO，Al2O3等)，可使斷裂的硅氧四面體重新連接而使玻璃析晶能力下降。在堿金屬氧化物含量少時，電場強度較大的網絡外體離子。如Li+、Mg2＋、Ti4＋、Zr4＋、La3＋等)，容易在結構中產生局部積聚作用。使短程有序的范圍增加，因此有增大玻璃的析晶傾向。但在這種情況下，如加一些Al2O3、B2O3、Ga2O3等氧化物，而以〔AlO4〕，〔GaO4〕〔BO4〕狀態存在時，由于這些多面體帶有負電，吸引了部分網絡外陽離子，使積聚程度、析晶能力下降。
(3)分相的作用
在“玻璃分相”一節中，已討論過關于分相對玻璃析晶的作用。總之，分相為均勻液相提供界面，為晶相的成核提供條件，是析晶的有利因素。另外，分相使均勻的玻璃液分成兩種互不溶解(或部分溶解)的液相，由于兩者折射率不一致，因光散射而形成乳濁或失透。這在硼硅酸鹽玻璃中是常見的現象之一。從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)工藝因素
原料成分的變動，配合料稱重差錯，混合不勻或碎玻璃成分不合適以及熔制工藝不適等，都可能由于引起玻璃成分的波動而發生析晶。