玻璃熔塊在不同溫度下粘度和析晶行為研究.pdf

1、本文的目的是研究氟化物對(duì)硅酸鹽玻璃物理化學(xué)性能的影響,主要包括氟化物對(duì)硅酸鹽玻璃的流變性質(zhì)、熱力學(xué)性質(zhì)和析晶行為的影響,以及流變性質(zhì)和熱力學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系。
　　 利用E玻璃的原始組分添加不同的氟化物,采用傳統(tǒng)熔融法制備了CaO-Al2O3-SiO2-AlF3(A系列)和CaO-Al2O3-SiO2-CaF2(C系列)系統(tǒng)玻璃,利用旋轉(zhuǎn)法測(cè)量了玻璃熔體在一定冷卻速度下的粘度,結(jié)合差示掃描量熱法得到的玻璃轉(zhuǎn)變溫度和熱容,分別使用V

2、FT公式、AG公式、AV公式和Mauro公式對(duì)玻璃熔體的粘度溫度關(guān)系進(jìn)行擬合。研究表明:
　　 (1)Mauro公式跟VFT公式、AG公式和AV公式一樣都有三個(gè)參量,可以更好的描述硅酸鹽熔體的粘度溫度關(guān)系,但是VFT公式、AG公式、AV公式仍有一定的實(shí)際意義。
　　 (2)無(wú)論是A系列還是C系列都隨著氟含量的增加,其高溫區(qū)粘滯流體活化焓(△Hη)增加、△Cp增大、構(gòu)型熵增加、玻璃轉(zhuǎn)變溫度降低、脆性系數(shù)變小,但是A系列中的

3、粘滯流體活化焓(△Hη)小于C系列中的,也就是說(shuō)氟化鋁在相同溫度下對(duì)粘度的降低作用更明顯。另外還發(fā)現(xiàn)△Cp跟脆性系數(shù)沒(méi)有直接的關(guān)系。
　　 (3)研究發(fā)現(xiàn)玻璃的熵不僅跟溫度有關(guān),還與脆性系數(shù)、玻璃轉(zhuǎn)變溫度有關(guān)。發(fā)現(xiàn)由VFT公式、AV公式、Mauro公式得出的Eeq(T)/Eiso(T)在Tg點(diǎn)附近基本相同,其值等于AV公式中的脆性系數(shù)。
　　 (4)利用Doweidar密度模型得到CaO-Al2O3-SiO2-F系統(tǒng)玻璃

4、中[AlO3F]四面體的體積,其值為一常數(shù)。由此模型得到的玻璃理論計(jì)算密度值DC與實(shí)際測(cè)量密度值D基本相符,因此可以利用玻璃密度的測(cè)量作為控制生產(chǎn)工藝的手段之一。
　　 (5)通過(guò)對(duì)玻璃的析晶行為研究發(fā)現(xiàn),A2、A4、C4、C6都可以作為E玻璃纖維的原始配方。從高溫以1K/min的速度降溫到700K,只有A4發(fā)生了表面析晶,生成晶體為CaF2,這表明EM Rabinovich屏蔽理論適用于CaO-Al2O3-SiO2-F系統(tǒng)玻璃