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玻璃分相现象及产生的原因

发布时间:2016/7/14

最早发现玻璃分相现象的是Schott。早在1880年,他就认为P2Os使玻璃产生乳浊裏由于 P205与Si〇2在熔体中不混溶所致。20世纪初,Guertler发现某些二价氧化物的二元硼酸盐系统 中存在不混溶现象。20世纪20年代,Greig发现MgO、CaO、SrO等部分二价金属硅酸盐熔体 中存在不混溶现象。分相现象对玻璃生产和性质的影响,引起了广大玻璃工作者的广泛关注。 1940年,Warren和Pincus利用ROSi〇2玻璃的稳定不混溶现象,开始了玻璃分相的理论研究。 随后,Grebenshikov提出玻璃不均勻结构的假设,Dietzel利用离子键的观点研究了玻璃成分与分 相的关系。

X射线-衍射技术和扫描电镜等先进测试技术的出现,促进了分相研究的蓬勃发展。1952年, Porai-Koshits应用X射线小角散射技术测得玻璃中微分相的尺寸,并研究了分相尺寸随热处理 条件的变化。Slater、Seljubsky、Prebus、Michener等人利用电子显微镜研究了玻璃分相。他们 认为玻璃不像网络学说认为的那样均匀,也不像晶子学说认为的那样高度有序。玻璃的不均勻并 不是熔化时均化不好,而是结构形成的过程中就已形成。当时这种认识受到非议,现在看来,其 实验结果未必100%可靠,但其结论是正确的。

我国对玻璃分相现象的研究较国外晚,但研究涉及面广,在许多领域取得了令人瞩目的成 果。李家治研究了 Li2OMgC>Al203-Si02、CaOMgOAl203-Si02-P20s-F等多元玻璃的晶化过

程,探讨了玻璃分相与析晶的关系。姜中宏通过定量计算预测了玻璃成分与分相的关系,并总结 了分相研究成果。诸培南系统研究了几种非典型玻璃分相与性质的关系。程继健研究了以ZrS4 为基的硫族玻璃和以Zi*F4为基的氟化物玻璃的分相与晶化过程。沈定坤研究了 CaC>Al203-Si02、 Ca0-Mg0-Al203-Si02系统的玻璃分相与析晶过程。陈显求研究古代及现代陶瓷釉中液相分离现象,发现了铁红釉多次分相及着色机理。

目前,人们广泛认可玻璃分相是一个普遍现象,该现象几乎涉及二元、三元及多元玻璃系 统。以二元硅酸盐体为例,其产生分相现象的原因可以通过热力学和结晶化学的观点来解释。

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