Зависимость вязкости силикатных стёкол от состава

Ход зависимости вязкости от температуры регулируется составом стекла. При введении в кремнезём оксидов–модификаторов вязкость бинарных щелочно-силикатных стёкол резко уменьшается (табл. 4.3).

Таблица 4.3

Влияние состава на вязкость стекла

 

Состав стекла fSi η, Па∙с (Т=1400ºС)
SiO2 0,50 109
Na2O∙2SiO2 0,40
Na2O∙SiO2 0,33 0,16
2 Na2O∙SiO2 0,25 0,1

 

Прочность связи Ме–О (Me – Li, Na, K) в несколько раз меньше прочности связи Si–O. Наиболее резко снижают вязкость катионы лития. Среди щёлочно-силикатных стёкол повышенной вязкостью обладают калиево-силикатные стёкла. Часто K2O вводят вместо Na2O для повышения прозрачности стекла, но вязкость стеклорасплава при этом возрастает.

В бесщелочных стёклах МеО-SiО2 вязкость снижается в ряду:

 

BaO → SrO → CaO → MgO

 


Самая малая вязкость у стекла MgО-SiО2. Для разрыва сетки стекла двухвалентными катионами-модификаторами требуется концентрация оксидов МеО в два раза больше, чем концентрация Ме2О (рис. 4.2).

1 – Ме2О–SiO2, 2 – МеО–SiO2

 

Рис. 4.2. Влияние на энергию активации вязкого течения

щелочных и щёлочноземельных оксидов-модификаторов

 

Добавки двухвалентных катионов к двойным системам Ме2О – SiО2 снижают вязкость, но действие оксидов МеО здесь меняется на обратное по сравнению с двойной системой МеО – SiО2.

 

Ме2О – МеО – SiО2: MgO → CaO → SrO → BaO

 

- каждый последующий оксид сильнее снижает вязкость

 

В практике стекловарения нашли применение различные приёмы изменения как вязкости, так и температурного интервала стеклования. В целом можно отметить, что тугоплавкие оксиды Al2O3, SiO2, ZrO2 вызывают повышение вязкости. Оксиды СаО (до 10%), B2O3 (до 15%), MgO, ZnO в большей степени снижают вязкость при высоких температурах и в меньшей степени в области низких температурах.

Для получения легкоплавких глазурей с повышенной текучестью в состав глазури вводят соединения фтора, бария и свинца.

Для снижения вязкости расплава в период варки стекла в состав шихты вводят добавки фтористых соединений: бифторид калия аммония NH4KF2, криолит 3NaF∙AlF3, кремнефтористые соединения, а также сульфат и нитрат натрия и другие соединения.

Удлинения температурного интервала формования добиваются за счёт следующих замен:

1. Вводят Na2O путем замены SiO2 или СаО.

2. Добавляют К2О или MgO за счет СаО.

3. Добавляют PbO за счет СаО и MgO.

 

Общее правило: заменяют щелочноземельные оксиды щелочными или оксидом свинца.

Снижение температурного интервала формования: замена SiO2 на СаО, B2O3 (до 15-20%), Al2O3, ZrO2.

 

4.3. Диффузия в стёклах

 






Дата добавления: 2018-11-26; просмотров: 27; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2019 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.007 сек.