堿鋁硅酸鹽玻璃
堿鋁硅酸鹽玻璃是指在鋁硅酸鹽玻璃體系中的含有大量堿金屬氧化物(簡稱r2o，包括li2o、na2o、k2o等)，且r2o≥11wt％的最為主要的是含有網絡形成體sio2和中間體al2o3，al2o3大于5wt％，經過近十年的技術發展，al2o3含量已高達13-24wt％，并且sio2+al2o3≥75wt％。由于sio2熔點高達1713℃，al2o3熔點高達2045℃，致使鋁硅酸鹽玻璃熔化溫度變高，普遍高于1650℃，并且該類玻璃普遍存在黏度大、表面張力參數大，致使玻璃澄清與均化變得異常困難，為了促進玻璃熔化、澄清和成型的需要，普遍在化學組成中適量引入堿土金屬氧化物(簡稱ro，包括mgo、cao、sro、bao等)，但是這種方法嚴重地阻礙了化學強化時的離子交換速率。離子交換普遍利用熔鹽中大直徑離子交換玻璃表面內的小直徑離子，例如
sio2是構成玻璃網絡結構的必要成分，其結構單元為[sio4]，其含量越高，化學穩定性、機械強度越好，由于其具有顯著提高玻璃黏度的特性，不利于玻璃澄清和均化，因此sio2含量以45-75wt％為佳，其中50-60wt％范圍可視玻璃力學性能與工藝性能相對更佳。
a12o3是常用的玻璃網絡中間體，因為[alo4]可以有效銜接[sio4]與網絡外體，極大地改善玻璃化學穩定性，降低玻璃析晶傾向，同時可提高玻璃硬度、機械強度、彈性模量，但a12o3熔點高達2045℃，使玻璃粘度增加，基于目前的工業熔化技術和裝備能力，a12o3含量宜控制在5-24wt％，其中13-22wt％為最佳范圍，可兼顧和協調玻璃熔解溫度、熔化質量、成型溫度、玻璃析晶、機械強度和化學穩定性等相關理化性能和工藝性能。al2o3有利于促進離子交換，因為其結構單元[alo4]體積相對硅氧結構單元[sio4]大，可使玻璃結構中網絡孔隙更大，促進na+或li+擴散遷移出玻璃表面，熔鹽中的k+進入到玻璃內部。
堿金屬氧化物(r2o)是最為主要的網絡外體，是玻璃能夠進行離子交換的物質基礎。堿金屬氧化物(r2o)主要以li2o、na2o和k2o為主，能夠降低玻璃熔融溫度，優選含量為10～30wt％，其中15-20wt％為最佳含量范圍。
zno是重要的二價金屬氧化物，zn是iib族元素，在玻璃網絡中作為網絡外體，除了具有一般意義上的網絡外體特性，其表現出很強的離子鍵特性，zn2+易于擺脫氧離子o2-離子束縛，是“游離氧”有效提供者，起到顯著斷網作用。在鋁硅酸鹽玻璃中的氧化鋅zno，如果有堿金屬氧化物r2o存在，zn2+處于八面體配位[zno6]和四面體[zno4]兩種狀態，與氧化鋁(al2o3)配位結構有類似特點，在玻璃中[zno4]的含量一般隨堿金屬氧化物(r2o)含量增大而增大，[zno4]四面體結構比較疏松，[zno6]八面體時結構比較致密，促進玻璃硬度提高，如果氧化鋅用量過多將增大玻璃的析晶傾向。zno合理用量在5-10wt％為宜，其中5-8wt％更佳。zn2+離子半徑為
zno除了促進玻璃熔化，降低玻璃黏度，改善玻璃離子交換效率、離子交換深度、表面壓應力值，降低玻璃液相線溫度，還可提高玻璃表面光潔度，降低表面張力，減少污染物黏連，有助于玻璃表面清潔作用。
推薦內容
NEWS
