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石英玻璃制品的失透性

作者:创通石英 来源: 日期:2015/1/29 10:22:32 人气:66 标签:

失透(又叫析晶性)是石英玻璃的一个固有缺陷,从热力学这观点看,石英玻璃的内能高于结晶态方石英,属热力学上不稳定的亚稳态,当温度高于1000℃时,SiO 分子振动加速,经一段较长时间的重新排列、定向便形成结晶。失透性是以晶核成长速度来表示的,不透明石英玻璃在1520℃、透明石英玻璃在1620℃析晶速度分别达到最大值。析晶(析晶,是当物体在处于非平衡态时,分析出另外的相,该相以晶休的形式被析出。这种现象广泛存在于自然界中。比如说过饱和溶液析出的深质晶体,某些掺杂金属热处理中析出的小颗粒)主要出现在表面,其次是内部缺陷处,原因是这些地方容易沾污,引起杂质离子的局部集聚,特别是碱离子(如K、Na、Li、Ca、Mg等)进入网络后引起粘度降低,促使失透加速。 

由于石英玻璃的膨胀系数和比重同析晶产物β-方石英相近,所以在高温下连续使用时,尽管析晶区不断护套,但体积变化并不明显,仍可满意地继续使用,此时尚可减轻玻璃的塑性变形,使耐火度提高。当析晶产物冷却到800℃时,则出现幼小的龟裂网络。继续冷却到200-275℃时,则出现方石英从高温型到低温型(即β-方石英→α-方石英)的结构变化,并伴随着发生体积聚变,如果析晶层很深,则石英玻璃变亦随之破裂。由于析晶常常出现在有杂质的地方,所以高温使用前的表面状态及周围耐火材料、气氛十分重要。


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