《釉層的性質(zhì)》ppt課件-文庫(kù)吧
2024-12-31 14:59 本頁(yè)面
【正文】 對(duì)釉粘度也有顯著的影響。極化能力強(qiáng)的陽(yáng)離子，會(huì)使硅氧鍵中氧離子極化、變形，減弱硅氧鍵的作用力，降低粘度。非惰性氣體型陽(yáng)離子如 Pb2+、 Cd2+、 Zn2+、 Fe2+、 Cu2+、 Co2+、 Mn2+等 )極化力較強(qiáng)，減弱 SiO鍵作用力大，高于玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度下，易形成缺陷和不對(duì)稱中心，因而使熔體粘度低。 ? 若釉結(jié)構(gòu)不對(duì)稱或存在缺陷，粘度也會(huì)下降。如含 B2O3釉料的粘度比高硅釉料的粘度低的原因之一就是由于前者不對(duì)稱程度大的緣故。 一、釉層的物理化學(xué)性質(zhì) ? 綜合上述情況可見(jiàn)： ? (1)三價(jià)及高價(jià)氧化物如 Al2O SiO ZrO ThO2等都會(huì)提高釉的粘度。 ? (2)堿金屬氧化物會(huì)降低釉的粘度。當(dāng)釉中 O/Si比值做高時(shí)，粘度按 Li2ONa2OK2O的順序遞減，由于 R2O含量較多，硅氧四面體之間主要靠 RO鍵力相連，而LiO鍵力最大。但當(dāng)釉中 O/Si比值很小時(shí)， SiO2含量較多，硅氧四面體之間鍵力起主要作用， Li+的極化力最大，減弱 SiOSi鍵的作用最大，故粘度按 Li2ONa2OK2O的順序遞增。 ? (3)堿土金屬氧化物對(duì)粘度的影響較復(fù)雜。在無(wú)硼或無(wú)鉛釉中，一方面由于 RO極化能力強(qiáng)，使氧離子變形、大型四面體群解聚而降低粘度，在高溫下這個(gè)效果是主要的；由于堿士金屬陽(yáng)離子為二價(jià)，離子半徑不大，鍵力較堿金屬離子大，可將小型四面體群的氧離子吸引到自己周圍，在低溫下使粘度增大。不同溫度下極化能力與離子半徑對(duì)粘度的影響是不同的： CaO、 MgO、 ZnO、 PbO、BeO在高溫下會(huì)減少釉的粘度 (如引入 10~15%CaO會(huì)迅速使釉的粘度在 1000℃時(shí)降至最小， ZnO會(huì)降低 900℃ 時(shí)釉的粘度 )，在低溫下卻增大其粘度，但 ZnO、BeO、 PbO對(duì)釉料冷卻時(shí)粘度的增加速度影響較小。 一、釉層的物理化學(xué)性質(zhì) ? 各種氧化物對(duì)釉料表面張力的影響也是各不相同的。根據(jù)氧化物對(duì)硅酸鹽玻璃態(tài)溶體表面張力的影響將其分為三類： ? (1)表面非活性的氧化物 ? 如 Al2O V2O Li2O、 CaO等及一些稀土元素氧化物 (La2O Nd2O3等 )，它們會(huì)提高釉料的表面張力。 ? (2)中間態(tài)氧化物 ? 如 P2O B2O K2O、 Bi2O PbO、 Sb2O5等，若引入量較多，往往會(huì)降低硅酸鹽熔體的表面張力。 ? (3)表面活性氧化物 ? 如 MoO CrO WO V2O5等引入量不多也會(huì)降低表面張力。 ? 含第 3類氧化物的熔體不能用加和性公式求計(jì)算表面張力。 ? 釉組成氧化物陽(yáng)離子半徑大小對(duì)硅酸鹽熔體表面張力的影響，得知其規(guī)律為：熔體的表面張力隨堿金屬及堿土金屬離子半徑的增大而減少，隨過(guò)渡金屬離子半徑的減少而降低。 一、釉層的物理化學(xué)性質(zhì) ? （三）、熱膨脹性 ? 釉層受熱膨脹是溫度升高時(shí)，構(gòu)成釉層網(wǎng)絡(luò)質(zhì)點(diǎn)熱振動(dòng)的振幅增大，導(dǎo)致它們的間距增大所致。這種出于熱振動(dòng)而引起的膨脹，其大小決定于離子間的鍵力，鍵力愈大則熱膨脹愈小，反之也是如此。 ? 釉的熱膨脹性用一定溫度范圍內(nèi)的長(zhǎng)度膨脹率或線膨脹系數(shù)來(lái)表示。 ? 釉的膨脹系數(shù)和其組成關(guān)系密切。 SiO2是釉的網(wǎng)絡(luò)生成體，含量高則釉結(jié)構(gòu)緊密，熱膨脹小；含堿的硅酸鹽釉料中，引入的堿金屬與堿土金屬離子削弱了 SiO鏈或打斷了 SiO鍵，使釉的熱膨脹增大。一般說(shuō)來(lái)，堿金屬離子對(duì)釉膨脹系數(shù)的影響程度還超過(guò)堿土金屬離子。 一、釉層的物理化學(xué)性質(zhì) ? 釉的膨脹系數(shù)和組成的關(guān)系是十分復(fù)雜的。有人認(rèn)為釉中 Al2O3的量在 。而含 SiO2少的硼釉中，若Al2O3量超過(guò) 。又如增加釉中的硼酸或用 SiO2等摩爾數(shù)代替硼酸會(huì)降低釉的膨脹系數(shù)，而硼酸量超過(guò) 17％則會(huì)顯著提高釉的膨脹系數(shù)。 ? 硅酸鹽玻璃及釉的 a與氧化物摩爾含量之間的關(guān)系：各種氧化物的摩爾百分比含量和玻璃或釉的膨脹系數(shù)之間有加和性關(guān)系。 ? 用膨脹儀測(cè)得玻璃 (釉 )的膨脹曲線（見(jiàn)下圖）。 Tg為釉的轉(zhuǎn)變點(diǎn)， Ts為其開(kāi)始軟化點(diǎn)。由圖可見(jiàn)，從室溫 Ts到轉(zhuǎn)變點(diǎn) Tg以前，其膨脹曲線幾乎是一直線，在這個(gè)區(qū)間內(nèi)可認(rèn)為玻璃 (釉 )的線膨脹糸數(shù)是一常數(shù)。但超過(guò)轉(zhuǎn)變點(diǎn)，尤其是接近開(kāi)始軟化點(diǎn)時(shí)，玻璃 (釉 )的線膨脹系數(shù)急劇增大。 一、釉層的物理化學(xué)性質(zhì) 玻璃的熱膨脹曲線 一、釉層的物理化學(xué)性質(zhì) ? （四）、釉的彈性 ? 彈性表征著材料的應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系。彈性大的材料抵抗變形的能力強(qiáng)。對(duì)于釉來(lái)說(shuō)，它是能否消除釉層因出現(xiàn)應(yīng)力而引起缺陷的重要因素。通常用彈性模量來(lái)表示材料的彈性，它與彈性呈倒數(shù)關(guān)系。釉層的彈性與其內(nèi)部組成單元之間的鍵強(qiáng)直接有關(guān)，主要受下列四方面影響。 ? 釉料的組成 ? 當(dāng)釉中引入離子半徑較大、電荷較低的金屬氧化物 (如 Na2O、 K2O、BaO、 SrO等 )往往會(huì)降低釉的彈性模量；若引入離子半徑小、極化能力強(qiáng)的金屬氧化物 (如 Li2O、 BeO、 MgO、 Al2O TiOZrO2等 )則會(huì)提高釉的彈性模量。這和釉分子體積縮小有關(guān)。 一、釉層的物理化學(xué)性質(zhì) ? 在堿 硼 硅系統(tǒng)釉料中，若堿金屬氧化物含量固定，以 B2O3代替 SiO2后，形成的 [BO4]和 [SiO4]四面體組成緊密的網(wǎng)絡(luò)，使釉的彈性模量升高。但B2O3增加至一定數(shù)量 (15~17％ )后，增加的 B2O3會(huì)形成 [BO3]三角體，結(jié)構(gòu)松散，受力后易變形，彈性模量也就降低。這就是硼酸的反?，F(xiàn)象。 ? 釉料的析晶 ? 冷卻時(shí)析出晶體的釉 (如乳濁釉，溶析釉，結(jié)晶釉等 )，其彈性模量的變化取決于晶體的尺寸與分布的均勻程度。若晶體尺寸為 ，而且分布均勻，則會(huì)提高釉的彈性。反之，若晶體尺寸大，而且大小相差懸殊，則會(huì)顯著降低釉的彈性。 ? 溫度的影響 ? 一般來(lái)說(shuō)，釉的彈性會(huì)隨溫度升高而降低，主要是由于釉中離子間距因受熱膨脹而增大，使離子間相互作用力減弱，彈性便相應(yīng)降低。 一、釉層的物理化學(xué)性質(zhì) ? 釉層厚度
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