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影响熔融石英结晶化的因素

来源:凤凰vip彩票app下载 时间:2016-03-01 浏览数:

熔融石英是SiO2(石英、硅石)的非晶态,其原子结构长程无序。Si02通过三维结构交叉链接提供其高使用温度和低热膨胀系数。在高温下只有少量石英玻璃转化为α-方石英,晶体转变而引起的体积变化减少到了最低程度,故它的膨胀系数小,热震性好,强度高。由于其良好的物理性能,熔融石英已较广泛应用于冶金、化工、轻工、玻璃、航天、原子能和国防军工等。

    熔融石英做为热力学不稳定的高能态玻璃状物质,在1100℃以上较长时间使用或冷热循环(RT-1100℃)使用,玻璃态SiO2脱玻晶化为热膨胀系数较高的方石英,导致熔融石英制品的膨胀开裂。

    通过结晶动力学分析,晶核在较低温度时形成较慢;较高温度下,粘度减小,成核速率会加快,所以温度是影响析晶的一个重要因素,一般温度应保持在1200℃左右,保温时间不宜超过3h。杂质的加入,会使得玻璃相过早形成液相,降低玻璃态粘度,也会减小从玻璃相越过界面转入晶相所需要活化能E,严格控制外界杂质的加入可以一定程度上避免析晶;避免外界氧化气氛,也可以减少析晶,氧化气氛下熔融石英的析晶更加严重,熔融石英制品在缺少O2与水蒸气的惰性气氛或还原气氛中不易结晶化;熔融石英的分散度越大,其表面自由能也越大,因此,分散度较大的熔融石英陶瓷微粒比大颗粒更易转化为方石英。(郑大高温所  董萌蕾)



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