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熔剂组成对化学稳定性的影响

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:SiO2具有很强的网络形成能力,Si4+在PBS系熔剂中主要是[SiO2]四面体状态,[SiO4]由于四面体网络并不受硼酸网络的影响,新的组成中的含量愈高,四面体相对数量愈多,则化学稳定性愈好。

熔剂组成对化学稳定性的影响

熔剂是陶瓷颜料的重要组成,目前颜料生产用熔剂主要有上述四种,其中硅酸铅+硼酸铅熔剂最为重要和需要,现就在PbO—B2O3—SiO2系熔剂中组成对化学稳定性的影响讨论如下:

1.SiO2对熔剂化学稳定性的影响

在特定的烧成温度条件下,熔剂的化学稳定性首先取决构成熔剂的玻璃网络的紧密程度、空间玻璃网络愈紧密,其化学稳定性就愈好。SiO2具有很强的网络形成能力,Si4+在PBS系熔剂中主要是[SiO2]四面体状态,[SiO4]由于四面体网络并不受硼酸网络的影响,新的组成中的含量愈高,四面体相对数量愈多,则化学稳定性愈好。

2.B2O3对熔剂化学稳定性的影响

B3+在玻璃网铬中,可以以[BO4]四面体和[BO3]三角体两种配位态存。在一定的条件下两者可以相互转化。[BO4]可以和[SiO4]偶合成复合的玻璃网铬,使玻璃结构趋于紧密,而[BO3]三角体在玻璃中莹链状玻层状与[SiO4]连接,健力弱,结构松,化学稳定性较差,故在玻璃网铬中应使B3+最大限度地处于[BO4]四面体状态,有利于熔剂的化学稳定性提高

3.Al2O3对熔剂化学稳定性的影响(www.xing528.com)

Al2O3具有抑制熔剂分相和提高化学稳定性的作用,一般来讲,在熔剂组成中引入<3%的Al2O3时,熔剂分相消失,部分区域分相变成实SiO2的相结构,结构排列紧密,表现为熔剂化学稳定性提高,当Al2O3>3%对,在玻璃冈铬中若同时存在Al3+和B3+时,Al3+具有优先与游离氧结合形成[AlO4]四面体进入网铬的能力,使[SiO4]和[BO4]的复合网络得以加强,但由于Al2O3含量过多,而组成中能提供游离氧的PbO含量并没有增加,致使部分[BO4]向[BO3]转化,故熔剂的化学稳定性随Al2O3量的继续增加反而出现降低趋势。

4.PbO对熔剂化学稳定性的影响

在PBS系熔剂中,PbO与一般的R2O或RO所起的作用不完全相同,它除可堪提供游离氧满足[BO3]向[BO4]转化外,同时在高铅玻璃中还可以作为网络,PbO具有较强的玻璃形成能力,是由于Pb2+具有18个电子组成的最外电子层离子半径大(1.38),易极化,而使PbO具体共价键性质,在高铅的熔剂中当SiO2B2O2的含量低到不足以形成结构网络时,Pb2+也可以以[PbO4]四面体形式进入网络,起补网作用,但经常需要是作为网络外体形式存在。

5.R2O和RO对熔剂化学稳定性的影响

在PBS熔剂组成中,如果由PbO所提供的游离氧不足时,向熔剂组成中引入适当的可提供游离氧的R2O和RO可使熔剂中的分相现象逐渐消失,且铅溶出量消失,但是,当R2O的量增至一定限度时,铅溶出量反面上升,因为R+(R+具有网络外体破坏玻璃结构的作用),因此过多的R2或RO使化学稳定性降低。总之,对游离氧不足的熔剂,适量地R2O和RO有利于化学稳定性的提高,若具有足够游离氧的熔剂,则使化学稳定性降低。

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