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【中玻網(wǎng)】微晶玻璃(CRYSTOE and NEOPARIES)又稱微晶玉石或陶瓷玻璃。是綜合玻璃,是一種外國剛剛開發(fā)的新型的建筑材料,它的學名叫做玻璃水晶。
微晶玻璃和我們常見的玻璃看起來大不相同。它具有玻璃和陶瓷的雙重特性,普通玻璃內部的原子排列是沒有規(guī)則的,這也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃象陶瓷一樣,由晶體組成,也就是說,它的原子排列是有規(guī)律的。所以,微晶玻璃比陶瓷的亮度高,比玻璃韌性強。
微晶玻璃的化學組成包括基礎玻璃成分和成核劑兩部分。為了滿足玻璃的形成和工藝要求,基礎玻璃成分一般都含有一定量的SiO2、B2O3、P2O5和以【AlO4】形式存在的Al2O3等中玻網(wǎng)絡形成體,以【AlO6】形式存在的Al2O3和ZnO等中玻網(wǎng)絡中間體及包括堿金屬與堿土金屬氧化物在內的中玻網(wǎng)絡調整體。而為了獲得無氣泡的基礎玻璃,通常在基礎玻璃組分中引入一定量的澄清劑(如Na2SO4/C、Sb2O3、Na2SiF6等)。
此外,為了誘導或促進基礎玻璃在熱處理過程中的晶核形成,促進玻璃的整體晶化,通常需要引入成核劑。根據(jù)基礎玻璃成分,可將微晶玻璃分為硅酸鹽、鋁硅酸鹽、硼硅酸鹽、硼酸鹽和磷酸五大系統(tǒng)。成核劑可以分成三大類:一類是Au、Ag、Cu、Pt、Ru等貨品鹽類物質,當這里物質與玻璃配合料一起熔融時,貨品元素在高溫時以離子狀態(tài)存在,而在低溫下則分解還原成貨品原子,這些原子經(jīng)過一定的熱處理將在玻璃結構中形成高度分散的金屬晶體顆粒,從而實現(xiàn)誘導析晶。另一類是陽離子電荷高、場強大、積聚作用強的氧化物,如ZrO2、TiO2、P2O5等,這三種物質對玻璃的成核作用有所不同。一般認為,ZrO2的成核作用是先從母體玻璃中析出富含鋯氧的微不均勻區(qū),進而誘導母體玻璃成核;TiO2的成核作用是先從母體玻璃中析出富含鈦酸鹽相(無定形態(tài)),在一定條件下,這種液相將轉變成結晶相,進而使母體玻璃形成晶核;P2O5與前兩種成核劑的作用機制不同,由于P5+的場強比Si4+大,有加速硅酸鹽玻璃分相的作用,從而促使玻璃核化。ZrO2、TiO2與P2O5是制備微晶玻璃常用的三種成核劑,除此之外,Cr2O3、Fe2O3等也可作為成核劑使用,但由于它們能使玻璃著色,故很少采用。還有一類成核劑是氟化鈣(CaF2)、冰晶石(Na2AlF6)、氟硅酸鈉(Na2SiF-6)和氟化鎂(MgF2)等氧化物。一般認為氟的加入起減弱玻璃結構的作用,用F-取代O2-造成硅氧網(wǎng)絡結構的斷裂,這是氟化物誘導玻璃成核的主要原因。另外,當氟含量大于2%~4%時,氟化物就會在冷卻(或熱處理)過程中從熔體中分離出來,形成細結晶狀的沉淀物而引起玻璃乳濁(分相),從而促使玻璃成核。
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