根据在玻璃结构中的作用,微晶玻璃的主要组元可分为以下几种结构。
①网络形成氧化物,能构成三维无序网络。如SiO 2 、B 2 O 3 和P 2 O 5 等。
②网络调整氧化物,不能建立连续网络,但它可以减弱玻璃的网络结构,如碱金属氧化物K 2 O、Na 2 O和Li 2 O等,以及碱土金属氧化物CaO、MgO和BaO等。
③中间氧化物,其虽然不能形成玻璃,但能够参与玻璃网络结构,如Al 2 O 3 、Fe 2 O 3 等。
微晶玻璃组成是配料计算的主要依据,通过改变组成可以改变微晶玻璃的结构和性能。在微晶玻璃组成设计时,首先在CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 系相图(图 2.5)中具有单链结构的低熔点硅灰石区选择一点,以此点为基础,添加不同量的Na 2 O、CaO和Al 2 O 3 ,研究Na 2 O、CaO和Al 2 O 3 质量分数对微晶玻璃析晶行为的影响。
CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 -Na 2 O系微晶玻璃的组成按表 2.1 进行设计,原料均采用化学试剂。配料以CaO、Al 2 O 3 和SiO 2 质量分数分别为 25%、12%和 63%为基础点,改变CaO、Al 2 O 3 和Na 2 O的质量分数。
图2.5 CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 系相图 [142]
表2.1 配料组成