简释玻璃分相与应用
一般而言,玻璃是非晶质材料,随着电子显微镜和 X 光绕射仪的发展,
观察到玻璃在微观下并不是完全混乱的无序材料,玻璃再重新加热时会呈现不透明
的现象,此称为失透(devitrification),而失透的现象可能是由相分离或结晶
(crystallization)所造成,结晶的失透是在玻璃相中由于成核成长的过程产生结晶相,相分离的失透是因为两玻璃相丛聚而造成瑞利散射(Rayleigh scattering),使可见光无法穿透。
玻璃分相(phase separation)是在高温熔融淬冷得到非晶质玻璃再重新加
热,玻璃内部原子或分子因扩散重新排列,由于在某些玻璃成分中,特定的组成
下有同类分子丛聚的现象,而分成两玻璃相,就好像油在水中不互溶的情形,由
于分相行为牵涉玻璃内部分子群键结的结构因素及热处理温度和时间产生动力
学的因素,使分相的研究更为複杂,
利用硼矽酸钠玻璃可以做成多孔玻璃(porous glasses),
由于经过热处理条件不同及酸洗(leaching)过程可产生微米级到奈米级的孔洞(nano-pores)。
在热处理750˚C持温时间为24小时,微结构不再是旋节分解的相分离形态,
而是成核成长造成液滴狀的相分离型态且在微结构中可观察到颗粒聚集的介稳相