Явление кристаллизации Кварцевое стекло относится к процессу, в котором молекулы SIO _ 2 в кварцевом стекле переставляются, ориентированы и локально кристаллизованы (в основном кварц) в высокой температуре или определенных условиях. Во время этого процесса первоначально прозрачное или полупрозрачное кварцевое стекло постепенно теряет свою прозрачность, станет непрозрачным или появляется белые кристаллические пятна.

термодинамические свойства

С термодинамической точки зрения, кварцевое стекло имеет более высокую внутреннюю энергию, чем кристаллический кварц, поэтому оно принадлежит термодинамически нестабильному метастабильному состоянию. При использовании при высоких температурах в течение длительного времени, кварцевое стекло будет иметь тенденцию к термодинамически стабильному фазовому переходу α-кварца, который является явлением кристаллизации.

температурный коэффициент

Кристаллизация тесно связана с температурой. Когда температура выше определенного порога (например, выше 1000 ° C), вибрация молекул SIO2 будет ускоряться, а после периода перестановки и ориентации может быть образована кристаллизация. Особенно, когда температура достигает или превышает 1300 ° C, она оказывает большое влияние на кристаллизацию кварцевого стекла, поскольку энергия стекла увеличивается, интенсив вязкого потока и может появиться определенное количество жидкой фазы. Эти условия способствуют кристаллизации кварца. Напротив, когда температура не превышает 1100 ° C, влияние на кристаллизацию кварцевого стекла не очевидно.

Примеси и индукция

Примеси в кварцевом стекле, особенно ионах щелочных металлов (такие как K, Na, Li) и ионы щелочных земных металлов (например, Ca, Mg), могут значительно снизить температуру кристаллизации и ускорить процесс кристаллизации. Присутствие этих примесей в стекле вызовет снижение вязкости и способствует ускорению утитрификации. Кроме того, поверхностное состояние кварцевого стекла также очень важно. Если поверхность загрязнена, даже небольшое количество загрязнения (например, пятна от пота, которые не видны человеческому глазу, щелочная пыль и т. Д.), Будет играть индуцирующую роль, вызывая температуру кристаллизации кварцевого стекла, и кристаллизуется быстро.

Производственный процесс и структурные характеристики

Производственный процесс кварцевого стекла также влияет на характеристики кристаллизации. Например, если в производственном процессе существуют недостатки, такие как температура плавления недостаточно высока, время не достаточно длинное, или скорость охлаждения недостаточно быстрая и т. Д., Может быть неразмерные кварцевые частицы или следовые кристаллические ядра, оставшиеся в кварцевом стекле, что станет отправной точкой для кристаллизации. Кроме того, структурные характеристики кварцевого стекла, такие как внутренние дефекты, пузырьки и т. Д., Также легко становятся концентрацией примесей, тем самым ускоряя процесс кристаллизации.

Влияние кристаллизации на кварцевое стекло

Кристаллизация может привести к тому, что кварцевое стекло теряет свою прозрачность, ослабляя его прочность. Однако в некоторых случаях кристаллизация может также улучшить рефрактерность или точку смягчения кварцевого стекла. Но в целом кристаллизация неблагоприятна для производительности кварцевого стекла, особенно при использовании при высоких температурах. Кристаллизация может привести к разрыву кварцевого стекла или механического отказа.

Феномен кристаллизации кварцевого стекла связан с его термодинамическими свойствами, температурными факторами, примесями и индукцией, процессом производства и структурными характеристиками и другими факторами. Следовательно, при использовании кварцевого стекла необходимо обратить внимание на контроль температуры, избежать загрязнения примесей, оптимизировать процесс производства и другие меры для снижения возникновения явления кристаллизации.

Luverre Quartz - производитель, специализирующийся на производстве различных кварцевых пластин, мы можем производить индивидуальные кварцевые пластины разных размеров и форм, таких как квадратные, круглые, овальные и другие специальные проекты в соответствии с требованиями клиента. Обработка включает в себя резку, изгиб, сварку и т. Д., А также есть различные цвета, такие как прозрачные кварцевые пластины, непрозрачные кварцевые пластины, молочные кварцевые пластины и так далее.