1.0概述
在傳統(tǒng)的熔融法制造玻璃產(chǎn)品工藝過程中,為了降低成本,選用了純堿為助熔劑,隨之而帶來的是玻璃制品在一定條件下易風(fēng)化(俗稱發(fā)霉)。玻璃發(fā)霉是由于玻璃存放時(shí)間過長或者天氣潮濕引起的化學(xué)反應(yīng);在陽光的照射下其表面出現(xiàn)有彩虹、霉點(diǎn)、水印、油印、紙紋等現(xiàn)象。
玻璃發(fā)霉是儲(chǔ)運(yùn)過程中出現(xiàn)的問題,發(fā)霉后的玻璃制品表面會(huì)失去光澤,失去透明,呈現(xiàn)彩虹、白斑或貼片現(xiàn)象(不易分離)等。
2.0玻璃發(fā)霉機(jī)理
玻璃表面有以下特征:
①在退火過程中,堿離子向玻璃表面移動(dòng);
②表面容易與O2、SO2、H2O及HCL等反應(yīng);
③表面強(qiáng)度低,容易產(chǎn)生Griffith裂紋[1];
④在玻璃表面上容易進(jìn)行離子交換;
⑤表面上的玻璃態(tài)的Sio2可以被水解,使Si-O鍵斷裂;
⑥表面組分容易蒸發(fā)及分解;
⑦表面容易析晶;⑧表面具有潤溫性等。
所以,玻璃發(fā)霉的一般過程為:
1.最初,水或潮氣吸附在玻璃表面。
2.隨后,水或潮氣向玻璃內(nèi)擴(kuò)散。
3.表面層中的可溶性硅酸鹽被水解和破壞。首先是硅酸鈉和硅酸鉀等被水解和破壞。其次是形成了苛性鈉(NaOH)并分離出SiO2。
4.分離出來的SiO2生成硅氧凝膠,在玻璃表面形成保護(hù)性薄膜,它阻止了進(jìn)一步的侵蝕作用。
5.水解形成的苛性鈉,與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈉,聚集在玻璃表面,構(gòu)成表面膜中的可溶性鹽。由于它的強(qiáng)吸濕性,吸收水分而潮解,最后形成堿液小滴。當(dāng)周圍的溫度、濕度改變時(shí),這些小滴的濃度也隨之變化。如果濃縮的堿液小滴和玻璃長期接觸時(shí),凝膠狀硅氧薄膜可在其中部分地被溶解,而使玻璃表面發(fā)生嚴(yán)重的局部侵蝕,形成斑點(diǎn)。這是鈉離子從玻璃本體中遷移出去,與空氣反應(yīng)生成的白色富堿離子群。掃描電鏡可觀察到白色粒子群。