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玻璃的耐腐蚀性真的强?可能打破你的认知!

2020-07-09

“玻璃是熔化的无机物,冷却未经过结晶而形成刚体”。玻璃在我们的记忆中,是相对金属耐腐蚀性强的,所以总觉得它是惰性的东西。然而,有非常多的玻璃在空气和大气、弱酸等介质中,可以用肉眼就看到表面污染、粗糙、斑点等腐蚀迹象。因此,正如第1章(1-38)至(1-40)定义所指出的那样,在适当的环境中,物与人均会受到腐蚀。




按照玻璃的成分,可将它分为如下的6类;它们的结构示意地表示在图6-10中。
(1)二氧化硅玻璃—它是熔融的SiO2构成[图6-10(a)], 可用SiO4四面体的无规网络来描述,其中Si—0—Si键角有很大的变动。这种玻璃的热膨胀系数小,耐化学腐蚀,可用于高温。
(2)碱金属硅酸盐玻璃一加入碱金属的氧化物,最常用的是Na2O,由于破坏了Si—0—Si键,降低了粘度,但也降低了化学稳定性,增大了热膨胀系数。
(3)钠钙玻璃—在钠玻璃中加人稳定剂CaO [图6-10(c)],可提高化学稳定性。优选的成分为72%SiO2-15%Na2O-10%CaO+MgO-2%Al2O3-1%其他氧化物。加人2%Al2O3

可进一步提高化学稳定性,并臧小晶化趋势。
(4)硼硅酸盐玻璃—B2O3是玻璃形成体,B3+可置换Si4+而进人网络。但其周围仅有3个氧离子,因而热膨胀系数有所增加,化学稳定性降低。
(5)铝硅酸盐玻璃—在钠玻璃中加人Al2O3,如图6-10(e)所示,铝进人四面体的顶角,从而增加了化学稳定性和抗晶化的能力。Al与Na原子数目比是开发这类玻璃的重要成分参量。
(6)铅玻璃一PbO是中间体,一般是网络变型体,但也可如图6-10(f)所示,铅进入网络。加入氧化铅,使玻璃的折射系数及密度增大,对电阻没有影响,而化学稳定性则主要取决于其他氧化物。


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