液—液分相与乳浊釉

常用的乳浊釉就其乳浊机理而言可分为两大类。一是由于液一液分离在基质釉玻璃中分离出第二相,因两相的折射率不同导致乳浊称为分相乳浊;二是在基质釉玻璃中析出大量细小的晶体,由于晶相与玻相存在折射率差形成乳浊称为熔析乳浊。二者的乳浊效果都取决于两相的折射率差和分散相的尺寸及其在基质中的分布形态。不言而喻,分相乳浊的乳浊效果与分相的热力学、动力学及显微结构有着密切的关系。大量研究工作亦表明分相对玻璃中的析晶也有种种影响。本文旨在讨论液—液分离现象对常用乳浊釉乳浊效果的影响及如何根据分相原理和相图合理地选择釉组成,以获得良好的乳浊效果。     

0.20R_2O-0.45CaO-0.35ZnO-Al_2O_3-SiO_2系统的相变

通过大量的配方实验 ,利用OM、TEM和XRD分析 ,研究了 0 .2 0R2 O - 0 .4 5CaO - 0 .35ZnO-Al2 O3-SiO2 系统的分相与析晶。研究结果表明 ,在Al2 O3含量高于 0 .30～ 0 .4 5mole的区域可以获得乳浊程度和光泽度各异的析晶乳浊釉 ,在低铝区可获得分相乳浊釉和分相玻璃 ,且乳浊程度随Al2 O3含量的降低、SiO2 含量的提高而提高。用Na2 O取代K2 O不利于系统的分相。试样中析出的晶体主要为硅锌矿、锌黄长石、白榴石和锌铝尖晶石。当R2 O全部由K2 O引入且Al2 O3含量较低时 ,主要为硅锌矿、白榴石和锌黄长石 ,Al2 O3 含量较高时则主要为白榴石、锌黄长石和锌铝尖晶石 ;用Na2 O等摩尔取代K2 O不利于白榴石和硅锌矿的析晶 ,而有利于锌黄长石的析晶 ;锌黄长石的析晶主要受组成的影响 ,对析晶保温温度不敏感。通过设计合理的配方、采用适当的烧成温度制度 ,可以获得结晶良好的析晶乳浊釉、分相乳浊釉、分相玻璃、硅锌矿或锌黄长石分相结晶釉或微晶玻璃。     

0.20 R2O-0.45 CaO-0.35 ZnO-Al2O3-SiO2系统的相变

通过大量的配方实验,利用ＯＭ,ＴＥＭ和ＸＲＤ分析,研究了０.20R2O-0.45CaO-0.35ZnO-Al2O3-SiO2系统的分相与析晶,研究结果表明,在Ａl2O3含量高于0.30-0.45mole的区域可以获得乳浊程度和光泽度各异的析晶乳浊釉,在低铝区可获得分相乳浊和分相玻璃,且乳浊程度随Ａl2O3含量的降低,ＳiO2含量的提高而提高,用Ｎa2Ｏ取代Ｋ２Ｏ不利于系统的分相,试样中析出的晶体主要为硅锌矿,锌黄长石,白榴石笔锌铝尖晶石,当Ｒ２O全部由Ｋ２Ｏ引入且Ａl2O3含量较低时,主要为硅锌矿,白榴石和锌黄长石,Ａl2O3含量较高时则主要为白榴石,锌黄长石和锌铝尖晶石,用Na2O等摩尔取代Ｋ２O炒利于白榴石和硅 矿的析晶,而有利于锌黄长石的析晶,锌黄长石的析晶主要受组成的影响,对析晶保温度不敏感,通过设计合理的配方,采用适当的烧成温芳制度,可以获得结晶良好的析晶乳浊釉,分相乳浊釉,分相玻璃,硅锌矿或锌黄长石分相结晶釉或微晶玻璃。     

玻璃成分的设计与调整(十八)

5.7 耐热乳白玻璃成分 一般乳白玻璃成分大都用氟化物进行乳浊,上世纪我国也有工厂用氟化物乳浊玻璃生产咖啡杯、碟,但氟化物的膨胀系数比较大,如氟硅酸钠、冰晶石的膨胀系数为ZnO的2.2～2.4倍,为Na2O的1/2,影响了玻璃耐急冷急热性;同时氟化物乳浊玻璃由于析晶而乳浊,如析出的晶粒过大,达到0.1mm左右时,这种玻璃制品若被加热,各部位膨胀不均匀,就会产生应力,使玻璃发脆,所以目前乳白耐热玻璃制品很少单独采用氟化物进行乳浊.     

利用玻璃析晶来制备新型材料

本文以微晶玻璃、微晶泡沫玻璃、结晶性封接玻璃、晶粒乳浊玻璃为实例系统地介绍了如何利用玻璃析晶这一缺陷来制备新型材料；详细地陈述了这几种玻璃目前研究的比较成熟的组成范围厦具体的制备方法。     

含氟和磷Li2O-Al2O3-SiO2系玻璃的析晶机理

以Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)三元系微晶玻璃为研究对象,采用差热、X射线衍射和扫描电镜等研究了含磷和含氟磷LAS玻璃的析晶动力学和晶化过程,分析了氟、磷化合物对LAS玻璃晶化过程的影响机制.结果表明:氟、磷化合物对LAS玻璃的析晶过程有不同的作用机制.磷化物能显著提高LAS玻璃的析晶温度、活化能和有效频率因子,并抑制了晶体生长,但存在α-锂辉石向β-锂辉石转变;氟化合物降低了析晶温度和活化能,因而不存在晶相转变过程,但晶体生长速度加快;氟、磷化合物同存可以调整了玻璃的析晶动力学参数,改善玻璃的析晶能力,细化晶粒,能获得所需晶相及显微结构.     

组成及工艺条件对分相/析晶乳浊釉乳浊行为的影响

以天然矿物原料为主要原料,通过合理的组成设计和工艺控制,使R2O-RO-Al2O3-SiO2-P2O5系釉在高温下发生分相和析晶,得到分相/析晶乳浊釉。XRD、SEM、EDS等测试技术研究表明:在高骨粉区域以分相乳浊为主,其连续相为富铝、硅贫磷的硅酸盐玻璃,分散相是富磷、锌、镁贫铝、硅的磷硅酸盐玻璃,分散相粒子粒度约为0.3～0.8μm,且分布均匀,釉面白度80%、光泽度101%;在骨粉和滑石均较高的区域,得到分相和析晶共存的乳浊釉,析出的晶体以原顽火辉石为主,釉面白度85%、光泽度98%。     

低温快烧自生微晶乳浊釉的研究

采用SEM、EDX、XRD等手段,研究了KNaO-MgO-Al2O3-B2O3-SiO2系全熔块乳浊釉的形成规律,指出釉层中均匀分布的大量MgSiO3微晶是釉面乳浊的原因.组成中B2O3含量愈高,釉熔体的析晶倾向愈大.少量Al2O3则可以降低釉熔体高温粘度,抑制析晶,改善釉面白度和光泽度.在釉烧过程中,析晶继续进行,B2O3含量的增加使基质釉玻璃的成熟温度降低.设计合理组成及快烧工艺,可得到釉面综合质量良好的微晶乳浊釉.     

R_20-RO-Al_2O_3-SiO_2-P_2O_5系分相／析晶乳浊釉乳浊粒子的形成机理

在普通石灰碱釉的基础上引入骨粉和滑石,形成R2O-RO-Al2O3-SiO2-P2O5系统釉料,通过调整釉料的化学组成获得分相／析晶乳浊釉。利用XRD,SEM,EDS等测试技术,研究了SiO2与P2O5和SiO2与MgO的摩尔比与釉层显微结构的关系,分析了乳浊粒子(玻璃液滴和微晶)的形成机理。     

钙铝酸盐红外玻璃的微晶化

采用真空熔制方法制备出钙铝酸盐红外玻璃,通过热处理方法对玻璃进行微晶化获得钙铝酸盐微晶玻璃。研究了晶核剂ZrO_2对钙铝酸盐玻璃析晶机制的影响,以及不同微晶化条件下钙铝酸盐玻璃的析晶情况和红外透过性能。结果表明:晶核剂的引入改变了钙铝酸盐玻璃的析晶机制,未添加ZrO_2的铝酸钙玻璃的析晶主要为表面析晶,析出晶相主要是BaAl_2O_4、Ba_3Al_2O_6;添加ZrO_2后,玻璃向整体析晶转化,析出晶相以Ca_3Al_2O_6为主;在930~970℃范围内,通过控制处理温度和时间可以获得透明的含ZrO_2铝酸钙微晶玻璃,在3~5μm波段具有良好的红外透过性能,玻璃硬度达到8.04 GPa以上。