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国联云:玻璃直播第七场上线——袁坚浅谈微晶玻璃

时间:2020-04-29 22:01作者:廖今冬打印字号:

随着传统产业的转型升级,新玻璃的发展趋势也赋予玻璃更多的功能性,微晶玻璃是功能玻璃中最有可能实现规模化生产的材料之一,也是目前玻璃新产品研发的热点之一。3月28日,国联云玻璃直播特邀武汉理工大学/河北省沙河玻璃技术研究院教授袁坚为大家带来“浅谈微晶玻璃”的精彩课程。袁教授以几种微晶玻璃产品为例,简介微晶玻璃的组成体系、制备方法以及发展趋势为大家进行讲解。

国联云:玻璃直播第七场上线——袁坚浅谈微晶玻璃

本次玻璃直播,袁教授首先向大家解释微晶玻璃的定义——是将特定组成的基础玻璃,在加热过程中,通过控制晶化而制得的一类含有大量微晶相及玻璃相的多晶固体材料。为帮助大家具象理解,袁教授还对定义中的“控制晶化”、“含有大量微晶相及玻璃相”的概念做了延伸扩展,并表示微晶玻璃就是人们充分利用玻璃的热力学和动力学特性而获得的新材料。此外还讲到一个小插曲,微晶玻璃始于实验中的失误,新材料的发展史充满了戏剧性,许多改变人们生活的新材料完全是偶然发现的。

微晶玻璃既有玻璃的基本性能,又有陶瓷的 多晶特性,集中了玻璃和陶瓷的优点,是一类独特的复合材料。那么其性能主要取决于:析出主晶相的种类与结构、晶粒的尺寸、晶相和玻璃相的比率、残余玻璃相的性质。袁教授还介绍出微晶玻璃有可能得到的一些优越的性能,如:力学性能、热学性能、光学性能、化学稳定性、生物相容性。

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直播进入中场,在了解微晶玻璃的性能之后,袁教授以硅酸盐体系为例展开介绍,带大家学习了微晶玻璃基础组成。接着指出微晶玻璃最重要的环节就是使其长出晶体,这需要一个热处理的过程,包括 “成核”和“析晶”。成核从原理上讲分为均匀成核(一般不易出现)和非均匀成核(常见);析晶包括界面析晶(利用界面能进行析晶)和整体析晶(利用晶核剂进行析晶)。其中影响微晶玻璃析晶的因素有以下三点:1.温度-粘度:玻璃从熔体冷却过程中,一方面成核和析晶的驱动力增大,同时熔体的粘度上升,成核和晶体生长的阻力也增大。因此,成核速率和晶体长大速率随温度的变化曲线都出现峰值,上升阶段温差的驱动力占主导优势,下降阶段粘度的阻碍占优势,两个峰值的位置主要由玻璃的组成决定。2.冷却速率:高温熔体的冷却速率太慢(低于临界冷却速率),会导致不可控析晶。3.界面能:较之均相核化晶化,异相核化和晶化发生的温度更高,时间更短。

微晶玻璃是很有意义的一种材料,由此袁教授强调了微晶玻璃制备工艺上的意义:微晶玻璃的制备是一种根本不同于陶瓷的制备方法;从熔融开始的玻璃制备,极易获得化学组成的均匀性,进而能够获得具有极细晶粒的没有孔隙的均匀固体;适合各种自动化的加工方法;尺寸比陶瓷易控制。

直播最后,袁教授用建筑装饰微晶玻璃、高强耐摔微晶玻璃、高温封接微晶玻璃三个研发例子来解释现在正在研发的微晶玻璃。袁教授表示可以期待,微晶玻璃将会得到越来越广泛的应用,有赖于大家的共同努力!

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袁教授精彩独到的讲解令国联云玻璃直播间在线观众耳目一新,直播课堂多点多面针对性强,实力耀眼,氛围亦是十分活跃,不断有企业代表发来问题向袁教授请教,如:

1.能否解释一下,核化前炸板,核化区炸板,晶化前炸板,晶化后炸板,出窑炸板的原因吗?

2.浮法微晶如何设定唇砖宽度,如何解决唇砖部位沾边?

3.装饰微晶生产过程中达到800度时出现上鼓为什么?

4.在压延和浮法生产时出现变形,在退火阶段如何调节,解决变形问题,变形根源是什么?

5.没有晶核剂时能否做到整体析晶?如果有,一般有哪几种方法?

由于直播时间有限,更多问题解答将在微信公众号“玻璃产业”上公布,供更多玻璃行业人士学习。

时我不待,岁不我与。从国联云数据统计分析,在推进复工复产的今天,全国达15个省份观众参与此次玻璃直播,利用手机浏览器观看人数占比较多。由此可见,无论市场是否艰难,总有一拨人珍惜时间,把握机遇,及时奋起,有所作为!

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