如今隨著(zhù)廠(chǎng)家生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展，玻璃也有了各種新的種類(lèi)，擁有更多更強的功能，逐漸取代普通玻璃。舉例來(lái)說(shuō)，原本只能透光擋風(fēng)的普通玻璃窗，使用夾膠玻璃后就具備了降噪隔熱的功能，更加方便實(shí)用。我們將在下文簡(jiǎn)單介紹石英玻璃為什么會(huì )有析晶，讓大家了解石英玻璃硬度和強度怎么樣。

一、石英玻璃為什么會(huì )有析晶

        失透（又叫析晶性）是石英玻璃的一個(gè)固有缺點(diǎn)，從熱力學(xué)觀(guān)點(diǎn)看，石英玻璃的內能高于結晶態(tài)方石英，屬熱力學(xué)上不穩定的亞穩態(tài)，當溫度高于1000℃時(shí)，SiO2分子振動(dòng)加速，經(jīng)一段較長(cháng)時(shí)間的重新排列、定向便形成結晶。失透性是以晶核成長(cháng)速度來(lái)表示的，不透明石英玻璃在1520℃、透明石英玻璃在1620℃析晶速度分別達到更大值。

        析晶主要出現在表面，其次是內部缺點(diǎn)處，原因是這些地方容易沾污，引起雜質(zhì)離子的局部集聚，特別是堿離子（如K、Na、Li、Ca、Mg等）進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )后引起粘度降低，促使失透加速。

        由于石英玻璃的熱膨脹系數和比重同析晶產(chǎn)物β-方石英相近，所以在高溫下連續使用時(shí)，盡管析晶區不斷擴大，但體積變化并不明顯，仍可滿(mǎn)意地繼續使用，此時(shí)尚可減輕玻璃的塑性變形，使耐火度提高。當析晶產(chǎn)物冷卻到800℃時(shí)，則出現細小的龜裂網(wǎng)絡(luò )。繼續冷卻到200-275℃時(shí)，則出現方石英從高溫型到低溫型（即β-方石英→a-方石英）的結構變化，并伴隨著(zhù)發(fā)生體積聚變，如果析晶層很深，則石英玻璃亦隨之破裂。由于析晶常常出現在有雜質(zhì)的地方，所以高溫使用前的表面狀態(tài)及周?chē)突鸩牧?、氣氛十分重要?/p>

二、石英玻璃硬度和強度高嗎

        石英玻璃的機械性能比硬質(zhì)玻璃和陶瓷都好，唯脆性較差。石英玻璃的理論計算強度很高，約為24×103MPa，但實(shí)際測得的強度要比這個(gè)數值低數十倍。影響強度的主要因素首先是玻璃的表面缺點(diǎn)，特別是表面微裂紋的大小及高層度影響更為明顯，細磨的石英玻璃試樣比粗磨的試樣，其抗折強度約增加0.6倍；其次是內在缺點(diǎn)，例如，氣泡、雜質(zhì)、熔化不均以及殘余應力等。

        石英玻璃的強度隨著(zhù)溫度的升高而增加，接近退火溫度時(shí)達到更大值。

        石英玻璃的剪切模量、楊氏模量、阻尼、泊松比、破壞模量一般均隨著(zhù)溫度的升高而增加，硬度則隨著(zhù)溫度的升高而降低。

相關(guān)概念

石英玻璃

        石英玻璃是二氧化硅單一成分的非晶態(tài)材料，其微觀(guān)結構是一種由二氧化硅四面結構體結構單元組成的單純網(wǎng)絡(luò )，由于Si-O化學(xué)鍵能很大，結構很緊密，所以石英玻璃具有獨特的性能，尤其透明石英玻璃的光學(xué)性能非常優(yōu)異，在紫外到紅外輻射的連續波長(cháng)范圍都有優(yōu)良的透射比。

玻璃

        玻璃是非晶無(wú)機非金屬材料，一般是用多種無(wú)機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長(cháng)石、純堿等)為主要原料，另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學(xué)組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸鹽復鹽，是一種無(wú)規則結構的非晶態(tài)固體。廣泛應用于建筑物，用來(lái)隔風(fēng)透光，屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類(lèi)而顯現出顏色的有色玻璃，和通過(guò)物理或者化學(xué)的方法制得的鋼化玻璃等。

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