玻璃陶瓷化学成分分析

玻璃陶瓷化学成分分析

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       玻璃陶瓷(CRYSTOE 和  NEOPARIES)也称为微晶玉或陶瓷玻璃。它是一种综合性玻璃,是一种刚刚在国外开发的新型建筑材料。它的学名是玻璃水晶。

玻璃陶瓷和我们常见的玻璃看起来非常不同。它具有玻璃和陶瓷的双重特性。普通玻璃内部的原子排列不规则,这是玻璃脆性的原因之一。微晶玻璃,如陶瓷,由晶体组成,即其原子排列是规则的。因此,玻璃陶瓷比陶瓷具有更高的亮度,并且比玻璃更坚韧。

玻璃陶瓷的化学组成由基础玻璃组分和成核剂组成。为了满足玻璃的形成和工艺要求,基本玻璃组分通常含有一定量的SiO2,B2O3,P2O5和玻璃网络形成体,如[AlO4]形式的Al2O3,和Al2O3等玻璃和ZnO为[AlO6]的形式。网络中间体和玻璃网络调整包括碱金属和碱土金属氧化物。为了获得无气泡的基础玻璃,通常将一定量的澄清剂(例如Na 2 SO 4/C,Sb 2 O 3,Na 2 SiF 6等)引入基础玻璃组分中。

另外,为了在热处理过程中诱导或促进基础玻璃的成核并促进玻璃的整体结晶,通常需要引入成核剂。根据基本玻璃组成,结晶玻璃可分为五个主要系统:硅酸盐,硅铝酸盐,硼硅酸盐,硼酸盐和磷酸。成核剂可分为三类:一类是贵金属盐,如Au,Ag,Cu,Pt,Ru等。当物质与玻璃批料一起熔化时,贵金属元素以离子状态存在于高温,在低温下,它被分解并还原成贵金属原子。对这些原子进行一定的热处理,在玻璃结构中形成高度分散的金属晶体颗粒,从而实现诱导结晶。另一种是具有高阳离子电荷,强场强和高积累的氧化物,如ZrO2,TiO2,P2O5等。这三种物质对玻璃具有不同的成核作用。一般认为,ZrO2的成核是首先从母玻璃中沉淀出富含氧化锆的微观非均匀区域,然后诱导母玻璃的成核; TiO 2的成核是从母玻璃中沉淀出富含钛酸盐的相。 (无定形形式),在一定条件下,该液相将转变为结晶相,这将形成母玻璃的晶核; P2O5与前两种成核剂具有不同的作用机理,因为P5 +的场强大于Si4 +的场强,它加速了硅酸盐玻璃的相分离,从而促进了玻璃的成核。 ZrO2,TiO2和P2O5是三种常用于制备微晶玻璃的成核剂。另外,Cr 2 O 3,Fe 2 O 3等也可以用作成核剂,但它们很少使用,因为它们可以使玻璃着色。另一类成核剂是氧化物,例如氟化钙(CaF 2),冰晶石(Na 2 AlF 6),氟硅酸钠(Na 2 SiF-6)和氟化镁(MgF 2)。通常认为氟的加入会削弱玻璃的结构,用F-代替O2-会导致氧化硅网络结构的破裂,这是氟化物引起的主要原因。玻璃成核。 此外,当氟含量大于2%至4%时,在冷却(或热处理)过程中氟化物与熔体分离,形成细晶沉淀,使玻璃变得不透明(相分离),从而促进玻璃成核。



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