检查玻璃的结晶和相分离

虽然相分离的现象历来是一个问题对于玻璃生产商,现在已知提供优势在生产某些材料,如玻璃陶瓷和多孔的眼镜。欧洲杯足球竞彩

是否可取或不受欢迎的,知道如何控制相分离玻璃制造过程中是至关重要的。在本文中,基本的相分离讨论以及概述了如何操纵生产先进材料的应用。欧洲杯足球竞彩

相分离是什么?

在物理和化学、“阶段”这个词给参考该地区的材料化学和身体不同的制服。相分离,这通常观察到液体,就是均匀混合物分成两个或更多的这些阶段。

一个常见的例子是当水和油的混合物在室温下自然”相分离为两个阶段组成的纯油,另一个由纯水。可以说,这种混合物是“非混相。”

根据这两个组件的相对浓度,此阶段分离的形态可以非常不同。

如果混合物主要是水,油相将分散在不同的形状(或“不连续”)滴在一个相互联系的阶段(或“连续”)水。如果混合主要是石油,相反的效果。当每个数量的油和水是大致相同的,将各个阶段往往是连续的。

在玻璃相分离

相分离通常发生在玻璃融化。硼硅玻璃——这是由硅和硼酸作为网络框架,是一个著名的例子。^1、2

水/油的例子相反,阶段在玻璃融化并不总是化学纯。例如,硼硅玻璃通常会经历相分离成一个“borate-rich”阶段和“种”阶段,这两个阶段是由不同比例的每个网络。

此外,在玻璃分离阶段的形态可以波动。虽然droplet-like通过经典的成核和生长阶段可以形成,突然“拐点”相分离可以产生交织tendril-like阶段不断形成。³

在左边,亚稳态分解产生不同阶段的卷须。在右边,成核产生水滴内的暗相轻的阶段。(Gebauer et al ., 2014)⁴。

这个阶段分离,通常在高温下熔融玻璃,持续和“冻结”当冷却玻璃变成固体。冷却后两个阶段可能形成眼镜如果冷冻保存(这个过程被称为glass-glass相分离)。

然而,如果一个阶段可能会结晶,混合物可能降温到玻璃水晶分离的固体。⁵

很长一段时间,相分离在玻璃被认为是不可取的,对于许多应用程序来说,它仍然是。⁶不同阶段的存在改变玻璃熔体的物理化学性质,使其难以模具,减少最终玻璃的质量。

相分离物理glass-forming材料非常复杂,即使在今天,具体细节是激烈辩论的主欧洲杯足球竞彩题。⁷然而,玻璃制造商却发现预防或减少相分离的方法在玻璃的制造过程。

这通常是通过定制玻璃熔体成分、相分离发生的特定成分的保留。在Na₂O-B₂O₃-SiO₂玻璃系统,例如,下面的三元相图显示了不混容性相分离发生的地区。

简化的三元相图的Na₂O-B₂O₃-SiO₂系统。(Bartl et al ., 2001)⁸。

相分离(consquent结晶),也可以通过添加玻璃修饰符和监管通过调整热处理和冷却速度的方法。⁹

控制和利用在玻璃相分离

在不混合性地区在上面的图中,两个常见的商业玻璃成分是明显的标志。现在承认相分离在特定应用程序提供一定的福利。

今天,异构分离的眼镜覆盖广泛的商业应用,包括玻璃陶瓷,多孔玻璃,Pyrex^®,维克玻璃^®和乳色玻璃。

分享许多属性眼镜和微晶陶瓷多晶材料的和是一个已知的类。欧洲杯足球竞彩他们最好提供眼镜的可塑性在其他陶瓷的独特性质,如高强度。

微晶玻璃是由晶体的形成阶段在一个非晶基玻璃(即。水晶玻璃相分离)。工程微晶玻璃基材内视控制结晶。¹⁰

控制相分离还发现在多孔玻璃的生产中的应用。多孔眼镜通常是硅氧玻璃组成的毛孔与特定的大小分布,从埃到毫米尺度。

多孔眼镜通常由碱硼硅酸盐玻璃的相分离,混合经历旋节线相分离后热处理的应用创建两个连续的阶段。¹¹

相分离完成后,可以使用酸溶解碱性硼酸阶段去除它的固体。这留下了一个非常纯净和多孔硅玻璃“骨架”。

示意图显示多孔玻璃的形成从一个经过碱硼硅酸盐的混合物(钠)。(Hasanuzzaman等2016)¹¹。

多孔玻璃显示增强的机械和热稳定性相对于普通散装玻璃,使其成为首选替代熔凝石英这有点困难。其他应用程序使用毛孔本身:如催化剂支持,filitering材料,和有针对性的药物输送。欧洲杯足球竞彩^{12日至16日}

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引用

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