玻璃相一般是指由高温熔体凝固下来的、结构与液体相似的非晶态固体。
陶瓷材料在烧结过程中,发生了一系列的物理化学变化,生成了熔融液相。如果
熔融态时粘度很大,即流体层间的内摩擦力很大,冷却时原子迁移比较困难,晶
体的形成很难进行,而形成过冷液相,随着温度继续下降,过冷淮相粘度进一步
增大,冷却到一事实上温度时,熔体固体,“冻结”成为玻璃,此时的温度称为
玻璃转变温度Tg,低于此温度表现出明显的脆性。加热时,玻璃熔体粘度降低,
在某个粘度时,玻璃显著软化,这时所对应的温度为软化温度Tf。玻璃转变温度
和软化温度都具有一个温度区间,不是某一确定的数值,这与晶体的转变不同。
2.玻璃相的作用
玻璃相具有以下几个方面的作用:
(1)起粘接剂和填充剂的作用,玻璃相是一种易熔相,可以填充晶粒间隙,将晶
粒粘接在一起,使材料致密化;(2)降低烧成温度,加快烧结过程;(3)阻止晶型
转变,抑制晶粒长大,使晶粒细化;(4)增加陶瓷的透明度等。
不同的陶瓷材料玻璃相的含量不同,玻璃相对材料的性能有重要影响,玻璃相的
存在一般会降低陶瓷材料的机械强度和热稳定性,影响其介电性能。
3.玻璃相的组织特点
普通陶瓷的玻璃相的成分大都为二氧化硅(20~80%)和其他氧化物。其组织在反光
显微镜明场照明方式观察时为暗黑色,量少时分布在晶粒交界处的三角地带,量
多时连成网络结构。
三、气相
气相是陶瓷材料内部尥的气体形成的孔洞。普通陶瓷含有5~10%的气孔,特种陶
瓷则要求气孔率在5%以下。
1.气相的形成
材料中气孔形成的原因比较复杂,影响因素较多,如材料制备工艺、粘接剂的种
类、原材料的分解物、结晶速度、烧成气氛都影响陶瓷中气孔的存在。采取一定
的工艺手顶可以使气孔率降低或者接近于零。
2.气相对材料的影响
气相的多少、大小、形状、分布都会对陶瓷材料产生很大的影响。
除了多孔陶瓷外,气相的存在都是不利的,气孔的存在会使材料的密度、机械强
度下降,直接影响材料的透明度,同时,大量气孔的存在会使陶瓷材料绝缘性能
降低,介电性能变差,但是气孔多的陶瓷材料表面吸附性能及隔热性能好,利于
涂层等。
3.气相的显微形貌高级明暗场陶瓷材料中的气孔可分为开口气孔和闭口气孔两种,在反光显微镜下均为暗黑色
的空洞,圆形,边缘不规则,这是由于气孔中多有夹杂物的析出造成的。
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