玻璃材料显微结构分析.ppt

第八章 玻璃材料显微结构分析,分析内容：1.玻璃原料的显微结构分析2.对玻璃缺陷（晶质与非晶质）的显微结构分析3.对玻璃内应力分布的检查4.微晶玻璃及其微晶化过程中显微结构的变化5.研究玻璃窑用耐火材料的显微结构,玻璃结石的形态学研究(透射偏光显微镜下）,形态学的研究内容：.结石中晶相的晶体形状特点：粒状、针状、柱状、板状、骨架状等.结构状态：熔蚀结构：残留在玻璃中原有的晶粒一般呈熔蚀结构。析晶结构：从玻璃中析出的晶体一般具有析晶结构。影响结石中晶体形态的因素：（1）晶格构造对晶体形态起着决定性的作用，晶体的结晶习性同时也决定了不同晶体的集合体形态：方石英（四方晶系（低温）、等轴晶系（高温）：十字形对称骨架结构，不对称帆船结构等鳞石英（六方晶系）：六方板状、雪花状，羽毛状等失透石：扫把状透辉石、硅灰石：放射状斜锆石：树枝状莫来石：网状 霞石：阶梯状,磷石英析晶200 方石英析晶100,析晶结石中方石英骸晶的形态特征,析晶结石中鳞石英骸晶的形态特征,透辉石,硅灰石,同成分同构造的不同个体，常以一定图案构成集合体出现；不同晶体的集合体形态常不相同，这亦是晶体的结晶习性，可用来识别和鉴定晶体。,（2）环境条件对晶体形态的影响：,玻璃结石的类型及宏观特征（粉料结石）,1.定义：配合料中未被全部熔化的原料颗粒残存在玻璃体内构成的结石。2.形成原因：（1）配方设计不合理；（2）配料不准确；（3）原料选用不当；（4）混合不均匀；（5）颗粒级配不合理；（6）熔化温度过低，熔化时间太短；（7）配合料离析、分层等；,粉料结石的种类,1.石英粉料结石2.芒硝粉料结石3.锆英石粉料结石4.含磷粉料结石等石英粉料结石(1)外观 大多在玻璃板的上表面，呈白色小粒状或多个颗粒的聚合体。结石周围有较宽的扩散层，在窑内停留时间长的结石，表面瓷化，周边与玻璃界限不很清晰。石英颗粒周围有一层含SiO2较高的 无色圈或者条纹。,未熔石英 硅砂富集,(2)显微结构 棱角出被熔化为浑圆状，结石中存在残余石英颗粒，周围可能伴随有羽状或针状或矛头状的鳞石英晶体。有的在石英加热过程中由于晶型转变，导致石英开裂，开裂的碎粒出现方石英化或边缘析出树枝状或枪形的方石英晶体。,硅质粉料结石的特点：（1）残余石英颗粒或鳞石英、方石英与残余石英颗粒伴生。（2）鳞石英只能是针状、棒状或松针状，方石英只能是骨架状。（3）结石矿物无色、清晰，与玻璃相相比无其他杂色。,芒硝粉料结石：形成原因：熔制过程中炭粉过早烧失后无法使芒硝充分还原，只能慢慢分解熔化，如果没有足够的时间使之全部熔化，将残留在玻璃体内构成结石。外观结构：玻璃板的上表面，成片分布。显微结构特点：鱼雷形云雾状。周围有一些芒硝气泡。,锆英石粉料结石：形成原因：原料中的锆英石含量过高或粒度级配不合理，锆英石属于难熔矿物，残留于玻璃中形成。显微结构特点：熔蚀状结构。显微镜下准焦不一。,耐火材料结石：定义：由于玻璃熔窑上耐火材料碎片落入玻璃中未被熔化，或因为被熔蚀的耐火材料成分加入而从玻璃内析出晶体构成的玻璃结石。硅质耐火材料结石：硅砖结石铝质结石与铝硅质耐火材料结石：粘土砖结石、高铝砖结石、莫来石砖结石、刚玉砖结石、锆刚玉砖结石,析晶结石：,定义：从玻璃熔体内直接结晶生长的矿物构成的结石。特点：晶体为自形晶或奇形晶的单个或集合体。结石种类：鳞石英、方石英、硅灰石、假硅灰石、透辉石和失透石等。析晶结石形成的原因：（1）玻璃的化学组成直接影响到熔体的析晶性能及析晶相（2）生产工艺过程的控制影响到玻璃的析晶程度,玻璃结石的显微结构类型,1.玻璃斑状结构：玻璃基质与粒状晶体或集合体组成的结构。-粉料结石与耐火材料结石。2.玻璃析晶结构：在玻璃体内结晶出自形晶（包括骸晶）组成的结构。-析晶结石和耐火材料析晶结石。3.玻斑析晶结构-在粉料结石和耐火材料结石的斑晶颗粒周围析出有关自形晶或骸晶构成的结构。-粉料结石与耐火材料结石。,玻璃斑状结构,玻璃结石的显微结构类型,析晶结构,玻斑析晶结构,玻璃结石的氧化物类组成相,1.硅氧类组成相：石英、鳞石英、方石英（1）石英：粉料结石与耐火材料结石 不规则粒状，结石上有裂纹。粉料结石：浑圆状、上龟裂，颗粒边缘或裂缝处被偏方石英化。结石周围清洁；或以石英为中心，放射状分布鳞石英或方石英骸晶。耐火材料结石：孤立岛状或被方石英或其他杂质包围。（2）鳞石英：三种结石 粉料结石：矛头双晶、管柱状或板状 析晶结石：六方雪花状或羽毛状骸晶,玻璃结石的显微结构类型,玻璃结石的显微结构类型,方石英：三种结石中都可以出现。,