在传统的熔融法制造玻璃产品工艺过程中,为了降低成本,选用了纯碱为助熔剂,随之而带来的是玻璃制品在一定条件下易风化(俗称发霉)。玻璃发霉是由于玻璃存放时间过长或者天气潮湿引起的化学反应;在阳光的照射下其表面出现有彩虹、霉点、水印、油印、纸纹等现象。
玻璃发霉是储运过程中出现的问题,发霉后的玻璃制品表面会失去光泽,失去透明,呈现彩虹、白斑或贴片现象(不易分离)等。
2.0玻璃发霉机理
玻璃表面有以下特征:
①在退火过程中,碱离子向玻璃表面移动;
②表面容易与O2、SO2、H2O及HCL等反应;
③表面强度低,容易产生Griffith裂纹[1];
④在玻璃表面上容易进行离子交换;
⑤表面上的玻璃态的Sio2可以被水解,使Si-O键断裂;
⑥表面组分容易蒸发及分解;
⑦表面容易析晶;⑧表面具有润温性等。
所以,玻璃发霉的一般过程为:
1.最初,水或潮气吸附在玻璃表面。
2.随后,水或潮气向玻璃内扩散。
3.表面层中的可溶性硅酸盐被水解和破坏。首先是硅酸钠和硅酸钾等被水解和破坏。其次是形成了苛性钠(NaOH)并分离出SiO2。
4.分离出来的SiO2生成硅氧凝胶,在玻璃表面形成保护性薄膜,它阻止了进一步的侵蚀作用。
5.水解形成的苛性钠,与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钠,聚集在玻璃表面,构成表面膜中的可溶性盐。由于它的强吸湿性,吸收水分而潮解,最后形成碱液小滴。当周围的温度、湿度改变时,这些小滴的浓度也随之变化。如果浓缩的碱液小滴和玻璃长期接触时,凝胶状硅氧薄膜可在其中部分地被溶解,而使玻璃表面发生严重的局部侵蚀,形成斑点。这是钠离子从玻璃本体中迁移出去,与空气反应生成的白色富碱离子群。扫描电镜可观察到白色粒子群。
3.0发霉的识别和检查方法
目测外观形貌法是最简洁可行的方法。即在集中的强光下,将试样放置在反射光和透射光中观察玻璃表面有无斑点和雾状物。这些斑点和雾状物用布或水擦不掉。出现上述现象的玻璃,表示试样已经发霉。如果在集中的强光下,肉眼观察到少数斑点和薄雾状物属轻微发霉。如果在集中的强光下,肉眼观察到很多斑点和轻雾状物属中等发霉。如果在没有集中的光束照射下,肉眼观察到一些斑点和雾状物属严重发霉。
发霉也可在自然光下,通过喷雾湿润法观察到。
4.0发霉的防止
发霉一方面与玻璃本身的表面特性有关,同时也与玻璃包装前采取的防霉处理措施、包装密封程度、储运条件有密切关系。包装好的玻璃须经库存、运输后才到用户,时间有时很长。如果遇到高温、高湿季节,储运又不当,就有可能整箱玻璃会出现发霉。
为防止玻璃发霉,需要注意以下几个方面:
①包装填料有纸张或防霉粉等;
②通常储存在通风良好的仓库中;不宜存放在空调环境中;
③不允许将玻璃箱直接放在仓库内潮湿的地面上;
④不允许在户外及阳光直照下存放玻璃。
注解:
[1] Griffith裂纹:关于材料脆性断裂的基本根源,Griffith认为实际材料中总存在许多细小的裂纹或缺陷,在外力作用下,这些裂纹和缺陷附近就会产生应力集中现象,当应力达到一定程度时,裂纹就开始扩展而导致断裂。这就是著名的Griffith微裂纹理论。(作者微信公众账号:光伏经验网)
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索比光伏网 https://news.solarbe.com/201501/29/200792.html

