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          新聞資訊

          簡述陶瓷纖維的析晶現象

          2019-01-03 09:45:00
            今天整理了一下陶瓷纖維中的析晶現象,希望能給大家帶來一定的幫助,咱們來一起看一下:
            玻璃態纖維(我們目前使用的:普鋁纖維,高鋁纖維和含鋯纖維)是一種非晶體物質,玻璃是過冷的熔融體。高溫液體幾秒內驟冷,使原子不能按其規則排列而偏離平衡狀態,它具有比晶體纖維較高的內能。在熱力學上,玻璃是不穩定的,原子能自動重新排列,即結晶,向晶體態轉化。玻璃態物質在常溫下粘度大,內部原子的擴散和重新排列速度小,擴散的行程短,使玻璃態在常溫下有很大的相對穩定性;在動力學上,玻璃態纖維又是穩定的。隨著溫度的升高,纖維的粘度降低,原子擴散和規則化排列速度增大。玻璃態物質存在著原子(質點)“近程有序(原子團)”和“遠程有序”排列,近程有序中的原子布置接近于晶格排列形狀,遠程有序不接近晶格的排列形狀。所以在一定溫度條件下,玻璃態纖維析晶首先從近程有序的原子團中的晶核開始。
            無序排列向有序排列的過渡,是一個能量釋放過程,這一點從差熱分析測定結果可以看出。幾種玻璃態纖維,在被加熱到980℃左右,都有較強的放熱峰現象,這種放熱現象是原子由無序排列轉變到有序排列伴隨能量釋放的結果。溫度繼續升高,再無其他放熱峰現象,因此該放熱峰出現的溫度應是莫來石析晶溫度。纖維的收縮是一個持續的過程,大部分的收縮量產生于承受高溫的最初24小時以內。陶瓷纖維一直處于高溫下時,收縮便一直發生,纖維的這種收縮是由于單根纖維體的變化而造成的,單根纖維體的變化是由于玻璃態向晶體態轉變,轉變過程是原子或質點有規則排列,有規則排列造成空間縮小,纖維桿體積收縮。 硅酸鋁陶瓷纖維中,莫來石首先析出,在950℃開始出現。莫來石的形成與時間沒有很大的關系,但初始晶粒與時間和溫度均有關系,晶粒的尺寸隨時間和溫度的增長而長大。在1300℃時,單顆莫來石晶粒的尺寸比其在1100℃時的尺寸大4倍。方石英在1100℃以上時開始析出,開始的時間與溫度有關,溫度越高,方石英初始析晶時間越早,單顆石英的晶粒也越大。隨著晶粒的的長大,當其尺寸接近單根纖維的直徑時,陶瓷纖維桿表面出現凸凹不平即縮徑,單根纖維的強度將會變弱。這種時間——溫度的關系將會導致:長時間使用后纖維產品的強度變弱或變脆。 隨時間而持續不斷的收縮,將會降低纖維的有效長度,長期使用后將產生整體收縮。由于不均勻一致或不相似的晶粒生長,晶粒生長過程也是使得纖維卷曲進而收縮的主要原因。
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