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玻璃的耐腐蝕性真的強?可能打破你的認知!

2020-07-09

“玻璃是熔化的無機物,冷卻未經過結晶而形成剛體”。玻璃在我們的記憶中,是相對金屬耐腐蝕性強的,所以總覺得它是惰性的東西。然而,有非常多的玻璃在空氣和大氣、弱酸等介質中,可以用肉眼就看到表面污染、粗糙、斑點等腐蝕跡象。因此,正如第1章(1-38)至(1-40)定義所指出的那樣,在適當的環境中,物與人均會受到腐蝕。




按照玻璃的成分,可將它分為如下的6類;它們的結構示意地表示在圖6-10中。
(1)二氧化硅玻璃—它是熔融的SiO2構成[圖6-10(a)], 可用SiO4四面體的無規網絡來描述,其中Si—0—Si鍵角有很大的變動。這種玻璃的熱膨脹系數小,耐化學腐蝕,可用于高溫。
(2)堿金屬硅酸鹽玻璃一加入堿金屬的氧化物,最常用的是Na2O,由于破壞了Si—0—Si鍵,降低了粘度,但也降低了化學穩定性,增大了熱膨脹系數。
(3)鈉鈣玻璃—在鈉玻璃中加人穩定劑CaO [圖6-10(c)],可提高化學穩定性。優選的成分為72%SiO2-15%Na2O-10%CaO+MgO-2%Al2O3-1%其他氧化物。加人2%Al2O3

可進一步提高化學穩定性,并臧小晶化趨勢。
(4)硼硅酸鹽玻璃—B2O3是玻璃形成體,B3+可置換Si4+而進人網絡。但其周圍僅有3個氧離子,因而熱膨脹系數有所增加,化學穩定性降低。
(5)鋁硅酸鹽玻璃—在鈉玻璃中加人Al2O3,如圖6-10(e)所示,鋁進人四面體的頂角,從而增加了化學穩定性和抗晶化的能力。Al與Na原子數目比是開發這類玻璃的重要成分參量。
(6)鉛玻璃一PbO是中間體,一般是網絡變型體,但也可如圖6-10(f)所示,鉛進入網絡。加入氧化鉛,使玻璃的折射系數及密度增大,對電阻沒有影響,而化學穩定性則主要取決于其他氧化物。


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