玻璃相(glass phase)又称过冷液相(supercooling liquid phase)。陶瓷显微结构由非晶态固体构成的部分。它存在于晶粒与晶粒之间,起着胶黏作用。陶瓷坯体中的一部分组成高温下会形成熔体(液态),冷却过程中原子、离子或分子被“冻结”成非晶态固体即玻璃相。
简介概述玻璃相是指陶瓷高温烧结时各组成物质和杂质产生一系列物理、化学反应后形成的一种非晶态物质。其主要作用是将分散的晶相黏合在一起,抑制晶粒长大及充气孔使陶瓷致密等。但玻璃相的强度比晶相低,热稳定性差,在较低温度下会软化。此外,玻璃相结构疏松,空隙中常用金属离子填充,降低陶瓷的电绝缘性,增加介电消耗。
特点玻璃相在陶瓷体中的分布可以是间断的,也可以是连续的。陶瓷配料中微量添加物或杂质的存在,在高温下有助于玻璃相的形成。其作用是多种多样的,如有时希望玻璃相能在较低温度下形成,促进传质,有助于降低烧成温度,使制品致密;有时希望出现高温熔体,可抑制晶粒长大或在适当温度下保温,促进晶粒长大或形成第二晶相。研究添加物的种类,数量,控制玻璃相的数量及分布是很有意义的。近来发现陶瓷体可以出现不同组成的玻璃相即玻璃分相。1
对烧结矿玻璃相形成介绍烧结矿中的玻璃相,是烧结过程液相冷却时来不及结晶的产物。在烧结矿中,玻璃相的机械强度最低,还原性很差,这已为试验所证实。因此,避免玻璃相的形成或尽可能使之转变为结晶体,对提高烧结矿玻璃相的机械强度和改善其冶金性能大有好处。在烧结过程中要避免玻璃相的形成是难以作到的,但设法减少玻璃相的含量和改善玻璃相的冶金性能是可以实现的。实验证明,配加适量的硼镁复合添加剂能有效改善玻璃相的性能。
硼镁复合添加剂的影响1、硼镁复合添加剂对烧结矿玻璃相具有明显的作用规律。加镁降低烧结矿形成玻璃相的倾向,使玻璃相含量减少;加硼能增加烧结矿形成玻璃相的倾向,使烧结矿中玻璃相增多。
2、硼镁同时添加,可使烧结矿的玻璃相含量控制在一定范围内,同时改善玻璃相结构,对提高玻璃相强度具有重要作用。
3、硼的加入可增加镁在玻璃相中的溶入量,为改善玻璃相的冶金性能提供了新的途径。2
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张尉 - 副教授 - 西南大学