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软玻璃制 作生产时发生析晶原因
[添加时间] 2016-12-8 [访问量] 653 [返回]

       软玻璃作 为新型的材料,被广泛用于家居生活中,比如说餐桌、茶几的表面,铺上去就比硬玻璃方便安全得多;但是软玻璃却无法代替硬玻璃作为房屋的门窗之用。

      软玻璃, 也称作为水晶板。是一种 优质的塑胶复合材料,表面光滑、亮丽透明、无裂缝、无气泡、色泽均匀、具有耐热+160度、耐寒-30度、耐强 酸、碱、耐重压、抗静电、抗冲击、抗拉力、抗老化、透光性好、使用寿命长等特点。适用于餐桌、书桌、荼几,厨房案台 和橱柜表面。

 析晶是软 玻璃生产过程中不希望发生的现象。软玻璃析晶后不仅外观性能受到影响,而且力学、光学、热学等性能变坏。但在软玻璃生产中析晶却是一种普遍现象。析晶过程 包括晶核形成和晶体生长两个阶段。其主要指标(成核速度 和晶体生长速度) 都是a度和过冷 度(AT)的函数。

▲软玻璃 析晶成核过程 

     成核过程 是晶体形成的前提。成核过程可分为均匀成核和非均匀成 核。均匀成核是指在宏观均匀的软玻璃中,在没有外来物参与下,与相界、结构缺陷等无关的成核过程,又称木征成核或自发成核。非均匀成 核是依靠相界、晶界或基质结 构缺陷等不均匀部位而成核的过程,又称非木征成核。相界一般包括:容器壁、 气泡、杂质颗粒或添加物等与基质形成的界而,由于分相所产生的界面,以及基质表面(气体与基 质所形成的界而)等。

  1.均匀成核

    处于过冷 状态的软玻璃熔体,由于热运动引起内部质点的起伏,表现在组成和结构的细微变化,从而使部分质点形成有序排列区域,区域的有序排列将使系统的内能减小,系统稳定。但另一方而,质点的有序排列意味着新相的形成,这就 要形成新的界面,因此就需要界而能。即有序排列区域的形成将导致系统能量的增加。这是矛盾事物的正反两个方面,事物的发展方向取决于哪个占主导地位。如果有序区域甚微,则其在总体积中占有的表而积大,这时前者的能 量在数值上要小于后者,则系统的内能就会增加,这种新相不会自发成长(不稳定)。反之有 序排列区域较大,达到一定大小(临界值)后,前者 的能量在数值上要大于后者,则系统的内能就会降低,这样的分相就会自发进行(稳定进行)。将这种 能稳定成长的新相称为晶核。

2.非均匀成 核 

        很早以前 ,人们就发现在某些过饱和的溶液中,加入某些晶态物质(晶种)可以实现 诱导结晶。20世纪40 年代有人 根据碘化银与冰的晶格相似的特性,以碘化银为成核剂成功地进行了人工降雨。此后人们又利用晶种技术在人工培育珍珠、牛黄等生物领域获得成功。通过成核剂实现结晶,以及在熔体表而或容器壁上形成晶核等,一切借助于界而的成核过程都属于非均匀成 核的范畴。软玻璃的成核析晶过程都是非均匀成 核。 非均匀成 核的原理,主要是由于成核剂或界而使界面能降低,从而降低了晶核的临界半径(r. ),使体系更容易形成更多的晶核。一般来说,晶核剂和初相之间的表面张力越小,或它们之间的晶格常数越接近,成核就越容易。由于非均匀成 核的成核势垒要低于均匀成核,因此非均匀成 核要比均匀成核容易得多,因此软玻璃的析晶主要是开始于非均匀成 核。 非均匀成 核理论的重要应用就是微晶软玻璃的制造。其实,非均匀成 核理论是在微晶玻璃的研制过程中发展充实起来的诱导析晶 是制造微晶软玻璃的基础。反过来又为微晶软玻璃的制造提供指导。有控制的析晶和。适当地选择软玻璃成分、成核剂种类及热处理制度有意识地控制软玻璃的成核和晶体长大,可以获得一系列具有优异性能的微晶软玻璃。就可 能微晶软玻璃被认为是20世纪软玻 璃品种上的重大突破。目前已经能成功地生产透明、半透明、不透明、零膨胀甚至负膨胀及高强度、良好电性能、耐磨和耐腐蚀等微晶软玻璃。

▲晶体生 长

      当形成稳 定的晶核后,在适当的过冷度和过饱和度条件下,熔体中的原子或原子团向界而迁移,到达适当的生长位置,使晶体长大。晶体的生长速度取决于原子或原子团的迁移速度和加入晶体结构的速度。
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