石英玻璃粘度与温度关系的文献
石英玻璃粘度与温度关系的文献
石英玻璃粘度与温度关系的文献石英玻璃是一种常见的无机非金属材料，具有优异的光学性能和化学稳定性，被广泛应用于光学器件、化学仪器、电子器件等领域。
石英玻璃的粘度与温度之间的关系是一个重要的研究课题，对于石英玻璃的加工工艺、应用性能等方面具有重要的意义。
石英玻璃的粘度是指在一定温度下，石英玻璃的流动性或者变形性。
石英玻璃的粘度与温度之间的关系通常可以用Arrhenius方程来描述，即lnη=A-B/T，其中η为石英玻璃的粘度，T为温度，A和B为常数。
根据Arrhenius方程，石英玻璃的粘度随着温度的升高而减小，这是因为温度的升高会增加石英玻璃中分子的热运动，从而降低了石英玻璃的粘度。
石英玻璃的粘度与温度之间的关系已经被广泛研究。
研究表明，石英玻璃的粘度与温度之间的关系呈现出非线性的特点，通常在一定的温度范围内可以用Vogel-Fulcher-Tamman(VFT)方程来描述，即lnη=A+B/(T-T0)，其中A、B、T0为常数。
VFT方程可以更准确地描述石英玻璃的粘度与温度之间的关系，特别是在石英玻璃的玻璃化转变温度附近。
石英玻璃的粘度与温度之间的关系研究不仅可以帮助我们更好地理解石英玻璃的性能，还可以为石英玻璃的加工和应用提供重要的参考。
例如，石英玻璃的粘度与温度之间的关系可以用来预测石英玻璃的热加工性能，指导石英玻璃的热加工工艺的设计和优化。
此外，石英玻璃的粘度与温度之间的关系研究还可以为石英玻璃的热稳定性、热膨胀系数等性能的研究提供重要的参考。
总的来说，石英玻璃的粘度与温度之间的关系研究具有重要的理论和应用价值，对石英玻璃的研究和应用具有重要的意义。
未来的研究可以进一步深入研究石英玻璃的粘度与温度之间的关系，探索石英玻璃的热性能、热加工性能等方面的研究，为石英玻璃的应用提供更加科学的理论基础。
第一章石英玻璃解读
b. 热膨胀系数：
石英玻璃的膨胀系数极小，α ～5×10－7℃－1，为平板玻璃的 1/14，其原因是石英玻璃的结构类似于方石英相（立方），没有低温 变体的锯齿形特征，同时Si－O键较强。 石英玻璃的膨胀系数 温度（℃）100 200 300 400 500 600 700 800 1000 1200 α ×10－7 5.10 5.58 6.27 6.35 6.12 6.00 5.71 5.62 5.56 5.42
乳白石英玻璃 石英坩埚
不透明石英玻璃 石英陶瓷
思考题：
1. 晶态SiO2与非晶态SiO2的类同和差异？
2. （OH－）和杂质对石英玻璃的粘度、机械强度、电 学性质、光学性质有何影响？
3. 石英玻璃能否钢化？为什么？
4. 机械性质：
石英玻璃由单组元硅氧四面体组成网络骨架，硅氧键键强 很大，结构紧密，机械强度很高，为普通玻璃的2～3倍；网络 中没有间隙离子填充，故密度小。 原料纯度（杂质）、种类、产品气泡、羟基（OH -）含 量、熔化不均匀等影响强度。 透明石英玻璃密度：D＝2.20～2.21g/cm3； 不透明石英玻璃密度：D′＝2.02～2.18g/cm3；
2. 晶态与非晶态SiO2的异同：
a. 同：石英、方石英、鳞石英和石英玻璃中[SiO4]4-四面 体几乎总是以顶角相连。 异：在纤维状的晶态SiO2变体中[SiO4]4-以共棱相连； 在高压晶相石英中[SiO4]4-以八面体[SiO6]8-出现。 b. 同：石英玻璃与方石英最为相似，SiO2方石英 SiO2玻璃， 熔融熵仅为1cal/mol。 异：晶态：排列有序；非晶态：近程有序，远程无序。 c. 紫外光电子能谱和电子能量损耗谱（ELS）表明：晶态 与非晶态SiO2光吸收和反射数据，其电子跃迁均在四面 体内部进行。
石英玻璃化学性能
石英玻璃化学性能石英玻璃具有高度的化学稳定性，除氢氟酸和热磷酸外，不仅在常温下，而且在高温下也耐各种酸、王水、中性盐、硫和碳的侵蚀，化学稳定性比镍铬合金和陶瓷大150倍，是最好的耐酸材料。
石英玻璃属酸性物质，在耐碱性与乃耐碱性盐方面比较差，能与此类型试剂生成可溶性硅酸盐，故不适用于制造强碱性反应的仪器。
在800o C以下，除P b O以外，石英玻璃实际上不受金属氧化物侵蚀；800o C以上与ZnO、R2O(R表示碱金属)起反应；900o C以上与BaO、MgO、Fe2O3起反应。
1000o C以上与AI2O3、CaO起反应。
熔融金属对石英玻璃的侵蚀性是不同的，对Ag、Au、Cd、Hg、Pt、Mo、Sn、W、Zn 耐侵蚀，与Ca在600o C 以上起反应，与Al、Le、Mg在800o C以上起反应，而与Li在250o C以上即起反应。
硅对石英玻璃有侵蚀，而碳在1800o C以上与石英玻璃起反应，在850o C以下，石英玻璃与Na2CO3不起反应，900o C以下，石英玻璃与Na2So4起反应，而在800o C时硝酸钠、无水硼砂、氯化钙强烈侵蚀石英玻璃。
在常温下，石英玻璃对水是稳定的，即使在高温高压下，水对石英玻璃的侵蚀也是很小，在100个大气压和310o C下与水作用3小时，石英玻璃的失重仅为1.13克/米2。
石英光学玻璃性能石英玻璃的光学性能有其独特之处，它可以透过远紫外光谱，是所有透紫外材料最优者，可透过可见光和近红外光谱，用户可以根据需要，从185-3500μm 波段范围内任意选择所需品种。
折射率石英玻璃的折射率很小，透明石英玻璃的折射率ND=1.45845，光学石英玻璃在20o C 之标准值ND=1.4586±4×10-4。
在紫外部分（214.4纳米-280.3纳米）的折射率为1.5341-1.4942；在可见光部分（404.6纳米-766.5纳米）为1.4698-1.45413；在红外部分（863.0纳米-36501纳米）为1.45251-1.47454，随波长增加而折射率下降。
第4章玻璃的粘度及表面性质
第4章 玻璃的粘度及表面性质玻璃的粘度在重力、机械力和热应力等的作用下，玻璃液（或玻璃熔体）中的结构组元（离子或离子组团）彼其间发生流动。
若是这种流动是通过结构组元依次占据结构空位的方式来进行，那么称为粘滞流动。
看成使劲超过“内摩擦”阻力时，就能够发生粘滞流动。
粘滞流动用粘度衡量。
粘度是指面积为S 的两平行液面，以必然的速度梯度dxdV移动时需克服的内摩擦阻力f 。
dxdVSf η= （4-1） 式中： η—粘度或粘滞系数S —两平行液面间的接触面积dx dV /—沿垂直于液流方向液层间速度梯度粘度是玻璃的一个重要物理性质，它贯穿于玻璃生产的全进程。
在熔制进程中，石英颗粒的溶解、气泡的排除和各组分的扩散都与粘度有关。
在工业上，有时应用少量助熔剂降低熔融玻璃的粘度，以达到澄清和均化的目的。
在成形进程中，不同的成形方式与成形速度要求不同的粘度和料性。
在退火进程中，玻璃的粘度和料性对制品内应力的排除速度都有重要作用。
高粘度的玻璃具有较高的退火温度，料性短的玻璃退火温度范围一样较窄。
阻碍玻璃粘度的要紧因素是化学组成和温度，在转变区范围内，还与时刻有关。
不同的玻璃对应于某必然粘度值的温度不同。
例如粘度为1012s Pa •时，钠钙硅玻璃的相应温度为560℃左右，钾铅硅玻璃为430℃左右，而钙铝硅玻璃为720℃左右。
在玻璃生产中，许多工序（和性能）都能够用粘度作为操纵和衡量的标志（见表4-1）。
利用粘度来描述玻璃生产全进程较温度更确切与周密，但由于温度测定简便、直观，而粘度和组成关系的复杂性及适应性，因此适应上用温度来描述和规定玻璃生产工艺进程的工艺制度。
4.1.1粘度与温度关系由于结构特性的不同，因此玻璃熔体与晶体的粘度随温度的转变有显著的不同。
晶体在高于熔点时，粘度转变很小，当抵达凝固点时，由于熔融态转变成晶态的缘故，粘度呈直线上升。
玻璃的粘度那么随温度下降而增大。
从玻璃液到固态玻璃的转变，粘度是持续转变的，其间没有数值上的突变。
第4章----玻璃的粘度-表面性质
1、表面张力与温度的关系
一般规律：
温度升高，质点热运动增加，体积膨胀，相互作用变 为松弛，表面张力降低。
在高温及低温区，表面张力均随温度的增加而减小，二 者几乎成直线关系，即：
σ＝σ0（1－bT） 式中， b—与成分有关的经验常数；
2. 粘度与熔体的关系
温度较高时
➢ 硅氧四面体群有较大的空隙，可以容纳小型体群通过——粘度减小 ➢ 高温时熔体中的碱金属和碱土金属氧化物以离子状态自由移动，同时减弱
硅氧键的作用，因此使粘度减小。
温度降低时
➢ 空隙变小——粘度增大 ➢ 熔体随温度降低形成大阴离子团——粘度增大 ➢ 在低温时，某些金属氧化物可能起到积聚作用，使粘度增大。
振荡阻 小于10－2 滞 法 Pa·s
利用铂摆在熔体中振荡时，振幅受阻 滞逐渐衰减的原理测定。
备注
旋转法测高温粘度
logh (cP)
3.9
3.6
3.3
3.Байду номын сангаас 2.7
2.4
1000
1100
1o200
1300
Temperature ( C)
压入法测低温粘度
lo gh (c P )
10
9
8
7
6
490
500
的[SiO4]形式，同时熔体中有 大量Ｏ2-存在，[SiO4]四面体 之间主要依靠R-O键力连接，
这时作用力矩最大的Li+就具有
Li K Na
40
较大的粘度。在这种情况下， R2O 对降低粘度影响的次序是 Li+<Na+<Ｋ+ 。
玻璃的粘度,表面性质,力学和热学性质
C 玻璃的硬度主要取决于化学组成和结构，还与温度和 D 热处理历史有关。对玻璃冷加工影响非常大。 S
抗冲击强度
测量方法：落球法，压痕破坏法
5.1.4
玻璃的密度
密度主要取决于构成玻璃原子的质量， 也与原子的堆积紧密程度及配位数有关。
网络形成体
体积： [BO4]<[SiO4]<[AlO4]
影响热导率因素：
玻璃内部的导热包括：热传导，热辐射
低温时，热传导占主要地位，其大小主要取决 于玻璃的化学组成：键强越大，热传导性能越 好
高温时，热辐射占主要地位，温度越高，传导 性能越高。玻璃的颜色越深，导热性越差。
5.2.4
玻璃的热稳定性
玻璃经受剧烈的温度变化而不破坏的性能。
P K E cd
第4章
玻璃的粘度和表面性质
4.1
玻璃的粘度
定义 粘度是指面积为S的两平行液面，以一定的速 度梯度dV/dx移动时所需克服的内摩擦阻力f。 f=ηS dV
dx
粘度在玻璃生产过程中的作用
在熔制过程中，原料的溶解、气泡的排除、各组分的扩散均化
影响粘度的因素：化学组成、温度、热处理时间 在成形过程中，不同的成型方法与成形速度要求不同的粘度和料性
4.1.3
粘度与组成的关系
有利于形成大阴离子基团的组成使粘度增大（SiO2、 Al2O3、ZrO2等）
提供游离氧，破坏网络结构的，则使粘度减小；场 氧硅比较大，意味着大型的[SO4] 强较大的可能产生复杂的作用：高温降粘，低温增 群分解为小型[SO4]群，粘滞活化能降 粘 氧硅比 键强、离子的极化（R2O－SiO2） 结构的对称性（B2O3、P2O5、SiO2） 配位数（B2O3、Al2O3） 总体来说，键强大，则粘度大
石英纤维作为耐烧蚀材料的增强材料的应用
石英纤维作为耐烧蚀材料的增强材料的应用
石英玻璃高温粘度大，软化点高达1700℃。
石英玻璃纤维在高温长期使用热收缩率很低，同时在1649℃以上开始升华、吸热，因此可用作高温烧蚀材料的增强材料。
例如，航天飞行器再入大气层防热罩、火箭头锥体、雷达天线罩、喷管和排气管，可用石英玻璃纤维织物、无捻粗纱、短切纤维和石英玻璃纤维三维织物、仿形织物与酚醛树脂等聚合物，采用带缠绕、纤维缠绕、压模法和真空热压法成型工艺进行制造。
石英玻璃纤维、无捻粗纱及其织物，同时还是航天航空结构材料的增强材料，用于制造尾翼和支柱。
熔融石英陶瓷的制备及其增强性的研究（可编辑）
熔融石英陶瓷的制备及其增强性的研究桂林理工大学硕士学位论文熔融石英陶瓷的制备及其增强性研究姓名:刘恒波申请学位级别:硕士专业:材料加工工程指导教师:蒋述兴20090401桂林理工大学硕士学位论文摘要熔融石英陶瓷是一种以熔融石英或石英玻璃边角料为原料经特殊生产工艺再经高温烧结而成的特种耐火陶瓷材料,又称为石英陶瓷、石英玻璃陶瓷、石英玻璃烧结制品。
熔融石英陶瓷不仅具备了石英玻璃的许多优良性质,如热膨胀系数小、热震稳定性好、电性能好、核性能好、耐化学侵蚀性好等特点,干燥及烧成收缩小,易于成型复杂形状及大件制品等。
目前熔融石英陶瓷材料广泛应用于太阳能电池用多晶硅铸锭冶炼坩埚、玻璃窑炉匝板砖、导弹天线罩,电子类产品等高科技行业。
但熔融石英陶瓷也存在着一些致命问题,如力学强度较低、结晶化、成型困难等问题。
因此本文重点解决此类问题。
由于熔融石英属脊性粉料,塑性极低,而采用先进的初凝成型技术,可以有效地解决熔融石英陶瓷成型困难问题。
论文在前人研究的基础上,制备的熔融石英浆料体系中加入有机单丙烯酰胺%、引发剂过硫酸铵.%、固相含量%,且浆料中调节在之间。
成型后的生坯密度达./,强度达。
于℃~℃烧结,保温时间.~。
研究结果表明:利用注凝成型技术能够制备高强度、高密度、高耐酸性、高抗热震性的熔融石英陶瓷材料。
此外还分别加入、、这三种不同添加剂,以研究对熔融石英陶瓷的增%、 %强作用,并初步探讨了增强机理。
结果表明:当加入量分别为%、时,其增强效果为最佳,借助于、和力学性能测试等手段,发现其增强机理应该是第二相杂质与基体反应形成液相补强和颗粒弥散两种机制。
本文研究了影响生坯、和熟坯性能的因素;通过比较其体积密度、抗弯强度、耐酸腐蚀性和抗热震性能,以及和分析,初步探讨了影响熔融石英陶瓷析晶的因素和析晶过程。
关键词:熔融石英陶瓷;注凝成型;析晶;增强剂;耐酸腐蚀;抗热震性桂林理工大学硕士学位论文.,, . ,,, ,,., ,. ,, ,,, ,.,. , .%. ,.聊 % , .%, ℃~℃./.., .,曲豇,曲 .曲,, , :..%、砒%、叭%,,. , ,, ,.:;删;;;;研究生学位论文独创性声明和版权使用授权书独创性声明本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
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石英玻璃粘度与温度关系的文献
（原创版）
目录
一、石英玻璃的概述
二、粘度与温度的关系
三、石英玻璃在不同温度下的粘度表现
四、石英玻璃的广泛应用
正文
一、石英玻璃的概述
石英玻璃，又称为二氧化硅玻璃，是由 99.99% 的二氧化硅组成的一种高纯度玻璃材料。
它具有极高的热稳定性、电绝缘性、透光性能和耐酸性能，因此被广泛应用于高新技术领域的半导体技术、集成电路制造、光纤通信、激光技术、航天技术、光学工业、电光源器、半导体通信装置、光学仪器、实验室仪器、电学设备、医疗设备和耐高温耐腐蚀的化学仪器、化工、电子、冶金、建材以及国防军工等工业。
二、粘度与温度的关系
粘度是指流体内部的阻力，它与温度有着密切的关系。
一般来说，当温度升高时，流体的粘度会降低；反之，当温度降低时，流体的粘度会增加。
然而，具体的粘度与温度的关系并不是一个统一的公式，而是需要根据特定流体的性质来确定其经验公式。
三、石英玻璃在不同温度下的粘度表现
由于石英玻璃是一种非晶态材料，其粘度与温度的关系不如晶态材料那样明显。
但是，在一定范围内，石英玻璃的粘度还是会受到温度的影响。
通常情况下，当温度升高时，石英玻璃的粘度会略有降低；而当温度降低时，石英玻璃的粘度则会有所增加。
四、石英玻璃的广泛应用
由于石英玻璃具有优异的性能，使其在许多领域都具有广泛的应用。
例如，在半导体技术中，石英玻璃被用于制造集成电路；在光纤通信领域，石英玻璃被用作光纤的基材；在激光技术中，石英玻璃被用于制造激光器等。