大氣對(duì)玻璃侵蝕的機(jī)理
發(fā)布者: 正興機(jī)電 時(shí)間:2015/3/31 15:47:37
大氣也是會(huì)侵蝕玻璃的,大氣的侵蝕實(shí)質(zhì)上是水汽、CO2、SO2等作用的總和。玻璃受潮濕大氣的侵蝕過程,先開始于玻璃表面。玻璃表面某些離子吸附了空氣中的水分子,這些水分子以O(shè)H-基團(tuán)的形式覆蓋在玻璃表面,在這種原子團(tuán)上不斷吸收水分子(或其他物質(zhì)),形成厚達(dá)幾十個(gè)分子的薄層。如果玻璃組成中,K2O、Na2O和CaO等含量少,這種薄層形成后,就不再繼續(xù)發(fā)展;如果玻璃組成中,含堿性氧化物較多,則被吸附的水膜會(huì)變成堿金屬氫氧化物的溶液,并進(jìn)一步吸收水分,同時(shí)使玻璃表面受到破壞。
試驗(yàn)證明,水汽和水溶液對(duì)玻璃的侵蝕屬于完全不同的類型(特別在侵蝕的后期),前者的侵蝕能力遠(yuǎn)大于后者。在高溫高壓下使用的水位計(jì)玻璃侵蝕特別嚴(yán)重,無疑與水汽的侵蝕特性有一定的聯(lián)系。在高溫高壓下,水的電離度加速了對(duì)玻璃的侵蝕。
實(shí)踐證明,水汽比水溶液具有更大的侵蝕性。前已指出,水溶液對(duì)玻璃的侵蝕是從Na+和H+之間的離子交換開始的,矩形由于玻璃表層(形成硅氧膜后)中的Na+逐級(jí)減少,使侵蝕變得緩慢,最后趨于停止。這是在大量水存在的情況下進(jìn)行的,因此從玻璃中釋放的堿(Na+)不斷轉(zhuǎn)入水溶液中(不斷稀釋)。所以,在侵蝕過程中,玻璃表面附近的水,PH不致有明顯的改變。水汽則不然,它是以微粒水滴黏附與玻璃表面的,釋出的堿并沒有被移走,而是在原地不斷積累。隨著侵蝕的進(jìn)行,堿溶度越來越大,PH迅速上升,最后類似于堿侵蝕,從而大大加速對(duì)玻璃的侵蝕。因此,水汽對(duì)玻璃的侵蝕,先是以力爭(zhēng)交換為主的釋堿過程,后來逐步過渡到以破壞網(wǎng)絡(luò)為主的溶蝕過程。
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