石英玻璃的失透性
發布時間：
2021-09-29
失透（又叫析晶性）是石英玻璃的一個（gè）固有缺陷，從熱力學觀點看，石英（yīng）玻璃的（de）內能高於結晶態方石英，屬（shǔ）熱力學上不（bú）穩定的亞（yà）穩態（tài），當溫度（dù）高於1000℃時，SiO2 分子振動加速，經一段較長時間的重（chóng）新排列、定向便形成結晶。失（shī）透性是以晶核成長速度來表示的，不透明石英玻璃在1520℃、透明石英玻璃在1620℃析晶速度分別達到大值。
析晶主要出現在表麵（miàn），其次是內（nèi）部缺陷處，原因是這些地方（fāng）容易沾汙，引起雜質離子的局部集聚，特別是堿離子（如（rú）K、Na、Li、Ca、Mg等）進入網絡（luò）後引起粘度（dù）降（jiàng）低（dī），促使失透加速。
由於石英（yīng）玻（bō）璃的熱膨脹係數和（hé）比重同析晶產物β-方石英相近，所以在高溫下連續（xù）使用時，盡管（guǎn）析晶區不斷擴大，但體積變化並（bìng）不明顯，仍可滿意地繼續使（shǐ）用，此時尚可減輕玻（bō）璃的塑（sù）性變形，使耐（nài）火度提高。當析晶（jīng）產物冷卻到800℃時（shí），則出現細小（xiǎo）的龜裂網絡。繼續冷卻到200-275℃時，則出現（xiàn）方石英（yīng）從高溫（wēn）型（xíng）到低溫型（即（jí）β-方石（shí）英→a-方石英）的結構變化，並伴隨著發生體積聚變，如（rú）果（guǒ）析晶層（céng）很深，則石英玻（bō）璃亦隨之破裂。由於析晶常常出現在有（yǒu）雜質的地方，所以高溫使用前的表麵狀態及周圍耐火材（cái）料、氣氛（fēn）十分（fèn）重要。有（yǒu）關使用石英玻璃時注意事項後麵還要介紹。
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