第七章玻璃巖相分析

1、材料巖相分析材料巖相分析第七章第七章 玻璃缺陷及玻璃缺陷及 微晶玻璃巖相分析微晶玻璃巖相分析 7-1 概述概述 在高溫條件下物料熔化成熔體經(jīng)快速冷在高溫條件下物料熔化成熔體經(jīng)快速冷卻成型，再作適當(dāng)熱處理所得到的透明無(wú)卻成型，再作適當(dāng)熱處理所得到的透明無(wú)機(jī)材料稱(chēng)為玻璃材料。機(jī)材料稱(chēng)為玻璃材料。 這里將從生產(chǎn)量大，使用面廣的鈉鈣硅這里將從生產(chǎn)量大，使用面廣的鈉鈣硅酸鹽系統(tǒng)玻璃制品和部分微晶玻璃為主，酸鹽系統(tǒng)玻璃制品和部分微晶玻璃為主，討論玻璃體內(nèi)的各種缺陷，特別是結(jié)石；討論玻璃體內(nèi)的各種缺陷，特別是結(jié)石；對(duì)微晶玻璃除研究母體玻璃缺陷外，還要對(duì)微晶玻璃除研究母體玻璃缺陷外，還要討論在熱處理微晶化過(guò)程

2、中母體玻璃顯微討論在熱處理微晶化過(guò)程中母體玻璃顯微結(jié)構(gòu)的變化及其規(guī)律。結(jié)構(gòu)的變化及其規(guī)律。 所以，玻璃材料顯微結(jié)構(gòu)分析的主要內(nèi)所以，玻璃材料顯微結(jié)構(gòu)分析的主要內(nèi)容有以下三個(gè)方面：容有以下三個(gè)方面： 1. 玻璃結(jié)石：玻璃結(jié)石：不允許存在但又常見(jiàn)的嚴(yán)重不允許存在但又常見(jiàn)的嚴(yán)重缺陷。原料、窯內(nèi)耐火材料及其蝕變、玻缺陷。原料、窯內(nèi)耐火材料及其蝕變、玻璃析晶等均可能是結(jié)石物質(zhì)的來(lái)源和形成璃析晶等均可能是結(jié)石物質(zhì)的來(lái)源和形成原因?？捎纱颂岢鱿Y(jié)石的措施。原因。可由此提出消除結(jié)石的措施。 2. 玻璃態(tài)缺陷：玻璃態(tài)缺陷：除結(jié)石以外，在玻璃體內(nèi)除結(jié)石以外，在玻璃體內(nèi)還會(huì)存在氣泡、條紋和節(jié)瘤等缺陷。設(shè)法還會(huì)存在

3、氣泡、條紋和節(jié)瘤等缺陷。設(shè)法消除也是研究的課題。消除也是研究的課題。 3. 微晶玻璃：微晶玻璃：探討微晶化的機(jī)理，對(duì)微晶探討微晶化的機(jī)理，對(duì)微晶玻璃的成分、主晶相、所用晶核劑、熱玻璃的成分、主晶相、所用晶核劑、熱處理制度以及性能進(jìn)行研究。處理制度以及性能進(jìn)行研究。7-2 7-2 結(jié)石的來(lái)源、形態(tài)及檢驗(yàn)方法結(jié)石的來(lái)源、形態(tài)及檢驗(yàn)方法 一一.來(lái)源來(lái)源 1. 來(lái)源于原料的結(jié)石來(lái)源于原料的結(jié)石 鈉鈣硅酸鹽玻璃原料有：石英砂、白云鈉鈣硅酸鹽玻璃原料有：石英砂、白云石、方解石、純堿、瑩石、硝酸鈉等。提石、方解石、純堿、瑩石、硝酸鈉等。提供給玻璃的主要成分為：硅、鎂、鉀、鈣、供給玻璃的主要成分為：硅、鎂、鉀

4、、鈣、鈉等元素的氧化物。鈉等元素的氧化物。 結(jié)石結(jié)石一般是由于配合料沒(méi)有充分熔化一般是由于配合料沒(méi)有充分熔化殘留在玻璃液中，冷卻后進(jìn)入玻璃而成殘留在玻璃液中，冷卻后進(jìn)入玻璃而成的。由粉料形成的結(jié)石大部分為未熔石的。由粉料形成的結(jié)石大部分為未熔石英顆粒及發(fā)生多晶轉(zhuǎn)變了的磷石英、方英顆粒及發(fā)生多晶轉(zhuǎn)變了的磷石英、方石英，還有鋯石。石英，還有鋯石。 由粉料產(chǎn)生的結(jié)石大致有以下三方面原因：由粉料產(chǎn)生的結(jié)石大致有以下三方面原因： 配合料混合不均：配合料混合不均：使易熔組分多的部位熔使易熔組分多的部位熔化速度快，而難熔組分多的部位熔化速度化速度快，而難熔組分多的部位熔化速度慢，使未熔石英顆粒聚集成團(tuán)形成結(jié)

5、石。慢，使未熔石英顆粒聚集成團(tuán)形成結(jié)石。 原料質(zhì)量不高：原料質(zhì)量不高：含有難熔料如鋯英石、氧含有難熔料如鋯英石、氧化鉻等都會(huì)形成結(jié)石?；t等都會(huì)形成結(jié)石。 操作制度不當(dāng)：操作制度不當(dāng)：如過(guò)篩時(shí)粗砂漏網(wǎng)而形成如過(guò)篩時(shí)粗砂漏網(wǎng)而形成結(jié)石；熔化溫度控制不當(dāng)，使配合料熔化結(jié)石；熔化溫度控制不當(dāng)，使配合料熔化不充分也會(huì)形成粉料結(jié)石，等等。不充分也會(huì)形成粉料結(jié)石，等等。 2. 來(lái)源于耐火材料的結(jié)石來(lái)源于耐火材料的結(jié)石 玻璃液對(duì)窯內(nèi)耐火材料的侵蝕作用，使玻璃液對(duì)窯內(nèi)耐火材料的侵蝕作用，使耐火材料的使用壽命縮短，同時(shí)剝蝕的耐耐火材料的使用壽命縮短，同時(shí)剝蝕的耐火材料殘?jiān)淙氩Ａб褐屑葱纬闪私Y(jié)石?；鸩牧蠚?jiān)淙?/p>

6、玻璃液中即形成了結(jié)石。侵蝕的原因主要有以下三方面。侵蝕的原因主要有以下三方面。 溫度條件：溫度條件：大部分窯爐用的硅質(zhì)耐火材大部分窯爐用的硅質(zhì)耐火材料在溫度變化過(guò)程中要發(fā)生鱗石英、方石料在溫度變化過(guò)程中要發(fā)生鱗石英、方石英的晶型轉(zhuǎn)變，伴隨著明顯的體積變化，英的晶型轉(zhuǎn)變，伴隨著明顯的體積變化，使磚體出現(xiàn)裂紋而逐漸解體。溫度對(duì)其它使磚體出現(xiàn)裂紋而逐漸解體。溫度對(duì)其它耐火材料的侵蝕破壞作用也很劇烈。耐火材料的侵蝕破壞作用也很劇烈。 化學(xué)侵蝕：化學(xué)侵蝕：熔融的玻璃組分、配合料中熔融的玻璃組分、配合料中的粉塵揮發(fā)份、燃料的灰份等在熔制玻璃的粉塵揮發(fā)份、燃料的灰份等在熔制玻璃的過(guò)程中均會(huì)與耐火材料的物相發(fā)

7、生化學(xué)的過(guò)程中均會(huì)與耐火材料的物相發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成新相，使耐火材料剝落。反應(yīng)而生成新相，使耐火材料剝落。 物理侵蝕：物理侵蝕：玻璃液流動(dòng)對(duì)磚體的沖刷作玻璃液流動(dòng)對(duì)磚體的沖刷作用及荷重的壓力作用，加劇了磚體的剝落用及荷重的壓力作用，加劇了磚體的剝落和化學(xué)侵蝕。和化學(xué)侵蝕。 由此使來(lái)源于耐火材料的結(jié)石有三種可由此使來(lái)源于耐火材料的結(jié)石有三種可能情況：一種是耐火材料本身的晶化或氣能情況：一種是耐火材料本身的晶化或氣孔，再一種是耐火材料的物相與玻璃反應(yīng)孔，再一種是耐火材料的物相與玻璃反應(yīng)后生成的變質(zhì)結(jié)晶礦物，另一種則是耐火后生成的變質(zhì)結(jié)晶礦物，另一種則是耐火材料被熔化后重新析晶的礦物。材料被熔化后重

8、新析晶的礦物。 所以在玻璃窯內(nèi)應(yīng)根據(jù)不同部位的工作所以在玻璃窯內(nèi)應(yīng)根據(jù)不同部位的工作條件，所制玻璃的成分，熔化溫度的高低條件，所制玻璃的成分，熔化溫度的高低等而選用不同性能的耐火材料。等而選用不同性能的耐火材料。 3. 來(lái)源于析晶的結(jié)石來(lái)源于析晶的結(jié)石 析晶結(jié)石的形成往往是由于配合料中某析晶結(jié)石的形成往往是由于配合料中某種組合過(guò)量或混合不均勻，使局部某種組分種組合過(guò)量或混合不均勻，使局部某種組分過(guò)量，造成該組分的析晶物質(zhì)條件，如氧化過(guò)量，造成該組分的析晶物質(zhì)條件，如氧化鈣過(guò)量析出硅灰石（鈣過(guò)量析出硅灰石（caosio2）晶體，氧）晶體，氧化鈉過(guò)量析出失透石（化鈉過(guò)量析出失透石（na2o3cao

9、6sio2）晶體。晶體。 氧化鎂過(guò)量析出透輝石（氧化鎂過(guò)量析出透輝石（cao mgo 2sio2）晶體。二氧化硅過(guò)量析出磷石英、方石英。此晶體。二氧化硅過(guò)量析出磷石英、方石英。此外，在冷卻階段由于所設(shè)計(jì)的冷卻成型溫度不外，在冷卻階段由于所設(shè)計(jì)的冷卻成型溫度不適當(dāng)，恰好造成某種物相的析晶溫度條件，則適當(dāng)，恰好造成某種物相的析晶溫度條件，則會(huì)出現(xiàn)該組分的大量析晶。會(huì)出現(xiàn)該組分的大量析晶。 二二. 結(jié)石形態(tài)結(jié)石形態(tài) 1. 晶體構(gòu)造決定形態(tài)晶體構(gòu)造決定形態(tài) 結(jié)石具體形態(tài)主要取決于其晶體的內(nèi)結(jié)石具體形態(tài)主要取決于其晶體的內(nèi)部構(gòu)造，成分不同而構(gòu)造相同或相似的部構(gòu)造，成分不同而構(gòu)造相同或相似的晶體，常長(zhǎng)成相

10、同或相似的形態(tài)；而晶晶體，常長(zhǎng)成相同或相似的形態(tài)；而晶格構(gòu)造不同，即使是同成分的晶體亦會(huì)格構(gòu)造不同，即使是同成分的晶體亦會(huì)呈現(xiàn)不同的形狀。呈現(xiàn)不同的形狀。 譬如以方石英、磷石英的對(duì)比為例，見(jiàn)譬如以方石英、磷石英的對(duì)比為例，見(jiàn)圖圖8-2，高溫低粘度玻璃液中可析出，高溫低粘度玻璃液中可析出方石方石英的八面體理想形態(tài)（英的八面體理想形態(tài)（a a），在粘度較大的），在粘度較大的玻璃液中快速生長(zhǎng)，將沿六個(gè)八面體頂角玻璃液中快速生長(zhǎng)，將沿六個(gè)八面體頂角方向長(zhǎng)成十字形對(duì)稱(chēng)的骨架狀（方向長(zhǎng)成十字形對(duì)稱(chēng)的骨架狀（b b）。 若結(jié)晶物質(zhì)供應(yīng)不均勻?qū)㈤L(zhǎng)成不對(duì)稱(chēng)的若結(jié)晶物質(zhì)供應(yīng)不均勻?qū)㈤L(zhǎng)成不對(duì)稱(chēng)的帆船狀（帆船狀（c

11、c），在流動(dòng)的高溫熔體中將呈），在流動(dòng)的高溫熔體中將呈現(xiàn)單枝骨架狀。溫度降至室溫時(shí)，它們將現(xiàn)單枝骨架狀。溫度降至室溫時(shí)，它們將轉(zhuǎn)變?yōu)槿员Ａ糁邷刈凅w形狀的轉(zhuǎn)變?yōu)槿员Ａ糁邷刈凅w形狀的方石英。方石英。 見(jiàn)圖見(jiàn)圖8-3，鱗石英在低粘度玻璃液中鱗石英在低粘度玻璃液中將長(zhǎng)成六方板狀（將長(zhǎng)成六方板狀（a a），在粘度較大的玻），在粘度較大的玻璃液中快速生長(zhǎng)，將沿六個(gè)頂角方向長(zhǎng)璃液中快速生長(zhǎng)，將沿六個(gè)頂角方向長(zhǎng)成骸晶（成骸晶（b b），最終形成六角雪花狀），最終形成六角雪花狀（c c）。 如果組成不均勻或在流動(dòng)時(shí)將長(zhǎng)成相當(dāng)如果組成不均勻或在流動(dòng)時(shí)將長(zhǎng)成相當(dāng)于六角雪花一瓣的羽毛狀（于六角雪花一瓣的羽毛狀（d

12、 d），在熔體），在熔體溫度降低到室溫時(shí)，它們將轉(zhuǎn)變?yōu)槿员Ａ魷囟冉档偷绞覝貢r(shí)，它們將轉(zhuǎn)變?yōu)槿员Ａ糁邷刈凅w形態(tài)的著高溫變體形態(tài)的磷石英。磷石英。 結(jié)石晶體所具有的這種結(jié)晶習(xí)性，可用來(lái)結(jié)石晶體所具有的這種結(jié)晶習(xí)性，可用來(lái)識(shí)別和鑒定晶體。常見(jiàn)的有（見(jiàn)圖識(shí)別和鑒定晶體。常見(jiàn)的有（見(jiàn)圖8-4）：）：掃把狀的失透石（掃把狀的失透石（na2o3mgo6sio2）（a），放射狀的透輝石（），放射狀的透輝石（caomgo2sio2）和硅灰石（和硅灰石（na2osio2） （b） 。 樹(shù)枝狀的斜鋯石（樹(shù)枝狀的斜鋯石（zro2）（）（c），網(wǎng)狀的），網(wǎng)狀的莫來(lái)石（莫來(lái)石（3al2o32sio2）（）（d），以及階

13、梯），以及階梯狀的霞石（狀的霞石（na2oal2o32sio2）。）。 2. 環(huán)境條件影響形態(tài)環(huán)境條件影響形態(tài) 結(jié)石晶體形態(tài)還與形成過(guò)程及環(huán)境條件有結(jié)石晶體形態(tài)還與形成過(guò)程及環(huán)境條件有著密切的關(guān)系，還以方石英為例，見(jiàn)圖著密切的關(guān)系，還以方石英為例，見(jiàn)圖8-5，在組成均勻的玻璃液中析出十字形對(duì)稱(chēng)的骨在組成均勻的玻璃液中析出十字形對(duì)稱(chēng)的骨架狀（架狀（a），在流動(dòng)的玻璃液中將長(zhǎng)成單向），在流動(dòng)的玻璃液中將長(zhǎng)成單向延長(zhǎng)的骨架狀（延長(zhǎng)的骨架狀（b），玻璃液組成不均勻時(shí)），玻璃液組成不均勻時(shí)則長(zhǎng)成單面生長(zhǎng)的帆船狀（則長(zhǎng)成單面生長(zhǎng)的帆船狀（c）。）。 在硅質(zhì)結(jié)石顆粒周?chē)鷮⒁云錇橹行某史旁诠栀|(zhì)結(jié)石顆粒周?chē)鷮⒁?/p>

14、其為中心呈放射狀析晶（射狀析晶（d），由原料石英或硅磚中殘余），由原料石英或硅磚中殘余石英顆粒多晶轉(zhuǎn)變形成的方石英，初期多石英顆粒多晶轉(zhuǎn)變形成的方石英，初期多呈保留石英顆粒外形的蜂巢狀（呈保留石英顆粒外形的蜂巢狀（f）或鱗片）或鱗片狀集合體，高溫下重結(jié)晶將逐漸長(zhǎng)大呈玉狀集合體，高溫下重結(jié)晶將逐漸長(zhǎng)大呈玉黍狀（黍狀（g）和粒狀集合體（）和粒狀集合體（h）。）。 如果硅質(zhì)顆粒被熔化成高硅質(zhì)玻璃液，如果硅質(zhì)顆粒被熔化成高硅質(zhì)玻璃液，在冷卻過(guò)程中又析出由多個(gè)骨架狀方石英在冷卻過(guò)程中又析出由多個(gè)骨架狀方石英集中在一起構(gòu)成的網(wǎng)狀集合體（集中在一起構(gòu)成的網(wǎng)狀集合體（e）。）。 三三. 檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法 1.

15、 肉眼鑒定：肉眼鑒定：指肉眼手標(biāo)本直接觀察或指肉眼手標(biāo)本直接觀察或利用利用1020倍放大鏡觀察。能夠進(jìn)行現(xiàn)倍放大鏡觀察。能夠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀察和場(chǎng)觀察和 解決問(wèn)題，但對(duì)于結(jié)石礦物來(lái)解決問(wèn)題，但對(duì)于結(jié)石礦物來(lái)源的結(jié)論，肉眼鑒定有很大的局限性源的結(jié)論，肉眼鑒定有很大的局限性 。 2. 偏光顯微鏡分析：偏光顯微鏡分析： 偏光顯微鏡分析通常采用礦物薄片，磨制偏光顯微鏡分析通常采用礦物薄片，磨制成成0.03mm厚，以備在鏡下觀察。厚，以備在鏡下觀察。 1） 在單偏光鏡下，在單偏光鏡下，可觀察結(jié)石及玻璃相的可觀察結(jié)石及玻璃相的顏色、多色性、各種不同結(jié)石晶體的形態(tài)及顏色、多色性、各種不同結(jié)石晶體的形態(tài)及晶體的解理

16、、突起等級(jí)、折射率值范圍等。晶體的解理、突起等級(jí)、折射率值范圍等。 對(duì)于一些結(jié)石礦物，如失透石具有特對(duì)于一些結(jié)石礦物，如失透石具有特殊的羽扇狀、集束狀、羽毛狀（圖殊的羽扇狀、集束狀、羽毛狀（圖8-4），），方石英是主桿與分枝成方石英是主桿與分枝成90角的樹(shù)枝狀角的樹(shù)枝狀或骨架狀（圖或骨架狀（圖8-5），鱗石英為主桿與分），鱗石英為主桿與分枝成枝成60角的樹(shù)枝狀（圖角的樹(shù)枝狀（圖8-6），由此即），由此即可完成鑒定工作?？赏瓿设b定工作。 2）在正交偏光鏡下，）在正交偏光鏡下，可以觀察結(jié)石礦物的可以觀察結(jié)石礦物的干涉色、消光類(lèi)型、消光角、延性、雙晶干涉色、消光類(lèi)型、消光角、延性、雙晶等。有些結(jié)石礦

17、物在單偏光鏡下的光學(xué)性等。有些結(jié)石礦物在單偏光鏡下的光學(xué)性質(zhì)近似，進(jìn)一步分析定名，則需借助于正質(zhì)近似，進(jìn)一步分析定名，則需借助于正交鏡下的光學(xué)性質(zhì)測(cè)定。交鏡下的光學(xué)性質(zhì)測(cè)定。 如硅灰石多為長(zhǎng)柱狀，但柱狀的硅灰石如硅灰石多為長(zhǎng)柱狀，但柱狀的硅灰石與透輝石在單偏光鏡下不易區(qū)分（圖與透輝石在單偏光鏡下不易區(qū)分（圖8-38與與8-42），然而在正交鏡下硅灰石為平行），然而在正交鏡下硅灰石為平行消光、負(fù)延性，透輝石為斜消光、正延性。消光、負(fù)延性，透輝石為斜消光、正延性。 來(lái)源于硅磚的鱗石英具有特殊的矛頭狀來(lái)源于硅磚的鱗石英具有特殊的矛頭狀雙晶（圖雙晶（圖8-23），而鈉長(zhǎng)石、白榴石也具），而鈉長(zhǎng)石、白榴

18、石也具有其特有的雙晶。但在正交鏡下它們分別有其特有的雙晶。但在正交鏡下它們分別為平行消光、斜消光和近于永久消光。為平行消光、斜消光和近于永久消光。 表面已鱗石英化的未熔石英顆粒的一些表面已鱗石英化的未熔石英顆粒的一些光學(xué)性質(zhì)與一種光學(xué)性質(zhì)與一種 霞石的形狀、光學(xué)性質(zhì)極霞石的形狀、光學(xué)性質(zhì)極為類(lèi)似（圖為類(lèi)似（圖8-7，8-12），此種情況下可以），此種情況下可以軸性、光性區(qū)分它們，鱗石英為二軸晶、軸性、光性區(qū)分它們，鱗石英為二軸晶、正光性，霞石為一軸晶、負(fù)光性。正光性，霞石為一軸晶、負(fù)光性。 在玻璃工業(yè)生產(chǎn)中，為方便起見(jiàn)常直接在玻璃工業(yè)生產(chǎn)中，為方便起見(jiàn)常直接在鏡下觀察帶有結(jié)石的玻璃片，方法是將

19、在鏡下觀察帶有結(jié)石的玻璃片，方法是將結(jié)石部分取下，切成大小適宜的小方片，結(jié)石部分取下，切成大小適宜的小方片，放在偏光鏡載物臺(tái)上觀察。放在偏光鏡載物臺(tái)上觀察。 然后把有結(jié)石的一面放在毛玻璃上加磨然后把有結(jié)石的一面放在毛玻璃上加磨料細(xì)磨直到結(jié)石點(diǎn)暴露在表面。再將玻璃料細(xì)磨直到結(jié)石點(diǎn)暴露在表面。再將玻璃片表面拋磨到光亮整潔，則可在顯微鏡下片表面拋磨到光亮整潔，則可在顯微鏡下直接觀察。效果如同巖石薄片，分析方法直接觀察。效果如同巖石薄片，分析方法當(dāng)與薄片分析方法相同。當(dāng)與薄片分析方法相同。 3. 其它分析方法：其它分析方法： 巖相分析的方法常用、快速、奏效，但巖相分析的方法常用、快速、奏效，但有時(shí)仍需

20、借助于其它的分析方法有時(shí)仍需借助于其它的分析方法 。如化學(xué)。如化學(xué)分析能夠檢驗(yàn)玻璃中各種結(jié)石化學(xué)組成的分析能夠檢驗(yàn)玻璃中各種結(jié)石化學(xué)組成的類(lèi)型，以幫助判斷可能的礦物組成。類(lèi)型，以幫助判斷可能的礦物組成。 x射線方法可以直接進(jìn)行物相分析確定射線方法可以直接進(jìn)行物相分析確定礦物組成，也可以拍攝結(jié)石的礦物組成，也可以拍攝結(jié)石的x射線光譜，射線光譜，根據(jù)各譜線的特征和強(qiáng)度與已知礦物根據(jù)各譜線的特征和強(qiáng)度與已知礦物x射射線光譜進(jìn)行對(duì)比以確定結(jié)石礦物。線光譜進(jìn)行對(duì)比以確定結(jié)石礦物。 電子顯微鏡分析可以觀察結(jié)石的形態(tài)、電子顯微鏡分析可以觀察結(jié)石的形態(tài)、分布狀況，電子探針對(duì)于小的結(jié)石可以進(jìn)分布狀況，電子探針對(duì)

21、于小的結(jié)石可以進(jìn)行微區(qū)化學(xué)組成分析。行微區(qū)化學(xué)組成分析。7-3 結(jié)石的分類(lèi)及顯微鏡鑒定結(jié)石的分類(lèi)及顯微鏡鑒定一一. 硅質(zhì)結(jié)石硅質(zhì)結(jié)石 1. 結(jié)石的主要礦物結(jié)石的主要礦物 未熔石英：未熔石英：主要有以下幾種形態(tài)（見(jiàn)圖主要有以下幾種形態(tài)（見(jiàn)圖8-7），）， 圖圖a是石英顆粒，比較完好，表面是石英顆粒，比較完好，表面光潔，為正交鏡下圖像，一級(jí)黃白干涉色；光潔，為正交鏡下圖像，一級(jí)黃白干涉色；圖圖3-1-12為單偏光鏡下圖像。為單偏光鏡下圖像。 圖圖b是粉料結(jié)石中常見(jiàn)的未熔石英顆粒，是粉料結(jié)石中常見(jiàn)的未熔石英顆粒，表面出現(xiàn)較粗大的裂紋（圖表面出現(xiàn)較粗大的裂紋（圖8-6），開(kāi)始磷），開(kāi)始磷石英化（正交偏

22、光），圖石英化（正交偏光），圖8-15中斑晶裂紋中斑晶裂紋（單偏光）。（單偏光）。 圖圖c是進(jìn)一步熔解的石英顆粒，表面已是進(jìn)一步熔解的石英顆粒，表面已發(fā)生多晶轉(zhuǎn)變，完全成磷石英晶體，顆粒發(fā)生多晶轉(zhuǎn)變，完全成磷石英晶體，顆粒周?chē)蛉劢舛缓車(chē)蛉劢舛缓瑂io2的玻璃相已析出細(xì)的玻璃相已析出細(xì)小的磷石英晶體（正交偏光）。圖小的磷石英晶體（正交偏光）。圖3-1-13為未熔石英及其周?chē)龀龅尼槧盍资槲慈凼⒓捌渲車(chē)龀龅尼槧盍资ⅲ▎纹猓＃▎纹猓?圖圖d表示隨著熔蝕現(xiàn)象加劇，石英顆粒表示隨著熔蝕現(xiàn)象加劇，石英顆粒將逐漸解體，周?chē)牧资⑽鼍u漸長(zhǎng)大將逐漸解體，周?chē)牧资⑽鼍u漸長(zhǎng)大后

23、有時(shí)會(huì)出現(xiàn)樹(shù)枝狀的磷石英晶體。后有時(shí)會(huì)出現(xiàn)樹(shù)枝狀的磷石英晶體。 磷石英：磷石英：常見(jiàn)的形態(tài)有（圖常見(jiàn)的形態(tài)有（圖8-8）：針狀、）：針狀、棒狀（圖棒狀（圖a正交偏光），松針狀（圖正交偏光），松針狀（圖8-19），），樹(shù)枝狀（圖樹(shù)枝狀（圖8-6，圖，圖3-2-16），雪花狀（圖），雪花狀（圖8-25），羽毛狀（圖），羽毛狀（圖8-26，圖，圖3-2-15）及矛）及矛頭雙晶（圖頭雙晶（圖8-23）。）。 結(jié)石中的磷石英為斜方晶系、二軸晶，結(jié)石中的磷石英為斜方晶系、二軸晶，正光性，一級(jí)灰白干涉色，平行消光，負(fù)正光性，一級(jí)灰白干涉色，平行消光，負(fù)延性。延性。 方石英：方石英：常見(jiàn)形態(tài)有：常見(jiàn)形態(tài)有：

24、骨架狀（骨架狀（ 圖圖8-5，圖圖8-20，圖，圖3-2-7），樹(shù)枝狀（圖），樹(shù)枝狀（圖8-29），），黍粒狀（圖黍粒狀（圖8-28），蜂窩狀（圖），蜂窩狀（圖8-9，圖，圖8-27），帆船狀（圖），帆船狀（圖8-30）。）。 玻璃結(jié)石中的方石英為四方晶系，一軸玻璃結(jié)石中的方石英為四方晶系，一軸晶，負(fù)光性，一級(jí)白干涉色，平行消光，晶，負(fù)光性，一級(jí)白干涉色，平行消光，正延性。正延性。 2. 來(lái)源于粉料的硅質(zhì)結(jié)石來(lái)源于粉料的硅質(zhì)結(jié)石 主要是未熔石英顆粒，可能出現(xiàn)原始晶主要是未熔石英顆粒，可能出現(xiàn)原始晶相（圖相（圖8-21），但大部分都有一定程度的），但大部分都有一定程度的熔蝕現(xiàn)象（圖熔蝕現(xiàn)象（圖8

25、-7b，圖，圖8-6）；）； 隨著熔蝕加劇，帶粗大裂紋的未熔石英隨著熔蝕加劇，帶粗大裂紋的未熔石英顆粒周?chē)懈哒扯炔Ａб盒纬傻牧资?，顆粒周?chē)懈哒扯炔Ａб盒纬傻牧资?，熔蝕至石英顆粒解體或完全熔化，造成局熔蝕至石英顆粒解體或完全熔化，造成局部部sio2組分較高，出現(xiàn)聚集在一起的長(zhǎng)針組分較高，出現(xiàn)聚集在一起的長(zhǎng)針狀、松針狀、棒狀的磷石英（圖狀、松針狀、棒狀的磷石英（圖8-8a）。）。 進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)骨架狀方石英（圖進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)骨架狀方石英（圖8-5）。其）。其它形態(tài)的磷石英、方石英則不可能出現(xiàn)在它形態(tài)的磷石英、方石英則不可能出現(xiàn)在粉料結(jié)石中。粉料結(jié)石中。 3. 來(lái)源于硅磚的結(jié)石來(lái)源于硅磚的結(jié)石 硅磚

26、的礦物主要為磷石英、方石英和殘硅磚的礦物主要為磷石英、方石英和殘余石英顆粒及鐵氧膠結(jié)物。由于玻璃液中的余石英顆粒及鐵氧膠結(jié)物。由于玻璃液中的大量堿性組分隨著玻璃液進(jìn)入磚體，故開(kāi)始大量堿性組分隨著玻璃液進(jìn)入磚體，故開(kāi)始了侵蝕交代反應(yīng)。了侵蝕交代反應(yīng)。 并隨溫度的升高，侵蝕逐漸加劇，隨著并隨溫度的升高，侵蝕逐漸加劇，隨著侵蝕交代反應(yīng)的逐步進(jìn)行，在各反應(yīng)階段侵蝕交代反應(yīng)的逐步進(jìn)行，在各反應(yīng)階段形成不同的結(jié)石礦物，它們的侵蝕機(jī)理與形成不同的結(jié)石礦物，它們的侵蝕機(jī)理與礦物特征可綜合為以下幾點(diǎn)：礦物特征可綜合為以下幾點(diǎn)： 在未侵蝕帶是磚體自身結(jié)構(gòu)，為均勻的在未侵蝕帶是磚體自身結(jié)構(gòu)，為均勻的板柱狀磷石英（多

27、呈矛頭雙晶，圖板柱狀磷石英（多呈矛頭雙晶，圖8-10正正交偏光）及部分殘余石英。交偏光）及部分殘余石英。 在過(guò)渡帶仍保留磷石英，但由于溫度升在過(guò)渡帶仍保留磷石英，但由于溫度升高玻璃液的侵蝕已波及，磷石英已發(fā)生重高玻璃液的侵蝕已波及，磷石英已發(fā)生重結(jié)晶。晶體逐漸長(zhǎng)大（圖結(jié)晶。晶體逐漸長(zhǎng)大（圖3-3-2），有清晰），有清晰的矛頭雙晶。晶體顆粒之間已有磚體熔解的矛頭雙晶。晶體顆粒之間已有磚體熔解的玻璃質(zhì)，殘余石英逐漸消失。的玻璃質(zhì)，殘余石英逐漸消失。 在侵蝕帶，磚體與玻璃液完全反應(yīng)，大在侵蝕帶，磚體與玻璃液完全反應(yīng)，大部分磷石英已轉(zhuǎn)入玻璃相，隨之又析出粗部分磷石英已轉(zhuǎn)入玻璃相，隨之又析出粗大的管柱狀

28、的磷石英晶體（圖大的管柱狀的磷石英晶體（圖3-3-3）。）。 隨溫度升高磚體開(kāi)始出現(xiàn)團(tuán)粒狀、蜂窩隨溫度升高磚體開(kāi)始出現(xiàn)團(tuán)粒狀、蜂窩狀方石英（圖狀方石英（圖3-3-5，圖，圖8-9），這時(shí)磚體），這時(shí)磚體遭受?chē)?yán)重的侵蝕，已不保留原有的結(jié)構(gòu)，遭受?chē)?yán)重的侵蝕，已不保留原有的結(jié)構(gòu)，漸有剝落，熔化。漸有剝落，熔化。 磚體不斷被玻璃液溶解帶走，使其周磚體不斷被玻璃液溶解帶走，使其周?chē)牟Ａб焊缓瑖牟Ａб焊缓瑂io2，則伴隨著樹(shù)枝狀、，則伴隨著樹(shù)枝狀、針狀磷石英晶體出現(xiàn)，同時(shí)出現(xiàn)粗大的針狀磷石英晶體出現(xiàn)，同時(shí)出現(xiàn)粗大的骨架狀、黍粒狀方石英（圖骨架狀、黍粒狀方石英（圖8-20，圖，圖3-3-4，8-28），

29、周?chē)Ａ喑霈F(xiàn)的黃褐色是），周?chē)Ａ喑霈F(xiàn)的黃褐色是由由fe-o物質(zhì)引起的。物質(zhì)引起的。 4. 來(lái)源于析晶的硅質(zhì)結(jié)石來(lái)源于析晶的硅質(zhì)結(jié)石 因玻璃組分中因玻璃組分中sio2的含量偏多或配合的含量偏多或配合料混合不均使局部料混合不均使局部sio2富集，從而使富集，從而使sio2晶體析晶，成為硅質(zhì)析晶結(jié)石。硅質(zhì)析晶晶體析晶，成為硅質(zhì)析晶結(jié)石。硅質(zhì)析晶的結(jié)石礦物有磷石英和方石英。的結(jié)石礦物有磷石英和方石英。 磷石英多為雪花狀（圖磷石英多為雪花狀（圖8-25）、羽毛狀）、羽毛狀（圖（圖3-2-8 ，3-2-15）和樹(shù)枝狀（圖）和樹(shù)枝狀（圖8-6，圖圖3-2-16），方石英則為骨架狀（圖），方石英則為骨架

30、狀（圖8-5，圖圖3-2-7）。）。 析晶的硅質(zhì)結(jié)石與粉料的硅質(zhì)結(jié)石及耐析晶的硅質(zhì)結(jié)石與粉料的硅質(zhì)結(jié)石及耐火材料熔入玻璃相析出的硅質(zhì)結(jié)石之間不火材料熔入玻璃相析出的硅質(zhì)結(jié)石之間不太好區(qū)分，但仍各有其特征。如硅磚所形太好區(qū)分，但仍各有其特征。如硅磚所形成的結(jié)石，常有鐵氧膠結(jié)物（黃色或黃褐成的結(jié)石，常有鐵氧膠結(jié)物（黃色或黃褐色）和磷石英的矛頭雙晶，很易辨認(rèn)。色）和磷石英的矛頭雙晶，很易辨認(rèn)。 而析晶的硅質(zhì)結(jié)石顏色比較白，結(jié)石而析晶的硅質(zhì)結(jié)石顏色比較白，結(jié)石分布較散、析晶清晰，不象硅質(zhì)耐火材分布較散、析晶清晰，不象硅質(zhì)耐火材料形成的結(jié)晶那么粗大等。粉料結(jié)石則料形成的結(jié)晶那么粗大等。粉料結(jié)石則常聚集成

31、團(tuán)。常聚集成團(tuán)。 二二. 鋁硅質(zhì)結(jié)石鋁硅質(zhì)結(jié)石 鋁硅質(zhì)結(jié)石礦物主要來(lái)源于鋁硅質(zhì)耐火材鋁硅質(zhì)結(jié)石礦物主要來(lái)源于鋁硅質(zhì)耐火材料的蝕變。鋁硅質(zhì)耐火材料主要是由料的蝕變。鋁硅質(zhì)耐火材料主要是由al2o3和和sio2兩種組分以不同比例構(gòu)成的一類(lèi)耐兩種組分以不同比例構(gòu)成的一類(lèi)耐火材料，以火材料，以al2o3含量不同分為粘土磚（含含量不同分為粘土磚（含40%），高鋁磚（含），高鋁磚（含40%70%），莫來(lái)石），莫來(lái)石磚（含磚（含70%72%，包括電熔莫來(lái)石）和剛，包括電熔莫來(lái)石）和剛玉磚（含玉磚（含89%97%，包括電熔剛玉磚）。，包括電熔剛玉磚）。 1. 主要的結(jié)石礦物主要的結(jié)石礦物 鋁硅質(zhì)耐火材料形成的

32、結(jié)石礦物主要有：鋁硅質(zhì)耐火材料形成的結(jié)石礦物主要有：剛玉、莫來(lái)石、剛玉、莫來(lái)石、鋁氧、霞石、長(zhǎng)石、白鋁氧、霞石、長(zhǎng)石、白榴石、斜鋯石。榴石、斜鋯石。1）剛玉：是鋁硅質(zhì)耐火材料的主晶相。晶體）剛玉：是鋁硅質(zhì)耐火材料的主晶相。晶體常呈粒狀或小六方片狀，也有短柱狀。常與常呈粒狀或小六方片狀，也有短柱狀。常與霞石、莫來(lái)石伴生霞石、莫來(lái)石伴生 。2）鋁氧：即鋁氧：即- al2o3nna2o ，是，是al2o3含含量很高的堿性鋁酸鹽聚集體。常呈六方片狀。量很高的堿性鋁酸鹽聚集體。常呈六方片狀。3）莫來(lái)石：為粘土磚在高溫下穩(wěn)定的晶相，）莫來(lái)石：為粘土磚在高溫下穩(wěn)定的晶相，一般為細(xì)小的針狀晶體，平均粒度為一般

33、為細(xì)小的針狀晶體，平均粒度為2-5 m，經(jīng)常集中分布在熟料顆粒周?chē)▓D，經(jīng)常集中分布在熟料顆粒周?chē)▓D8-11），交織成網(wǎng)狀，也常與剛玉伴生。），交織成網(wǎng)狀，也常與剛玉伴生。 4 4）長(zhǎng)石：是）長(zhǎng)石：是粘土質(zhì)耐火材料侵蝕后期形成粘土質(zhì)耐火材料侵蝕后期形成的工藝礦物。結(jié)石礦物中出現(xiàn)長(zhǎng)石說(shuō)明磚的工藝礦物。結(jié)石礦物中出現(xiàn)長(zhǎng)石說(shuō)明磚體已開(kāi)始解體。在結(jié)石中常與霞石伴生。體已開(kāi)始解體。在結(jié)石中常與霞石伴生。呈板柱狀。呈板柱狀。 5）霞石霞石na3k alsio4 4 ：是玻璃液中堿：是玻璃液中堿性組分與粘土質(zhì)耐火材料擴(kuò)散交代作用的性組分與粘土質(zhì)耐火材料擴(kuò)散交代作用的產(chǎn)物，出現(xiàn)在侵蝕交代的后期，常與長(zhǎng)石產(chǎn)物

34、，出現(xiàn)在侵蝕交代的后期，常與長(zhǎng)石伴生。呈六方片狀、階梯狀，有時(shí)有羽毛伴生。呈六方片狀、階梯狀，有時(shí)有羽毛狀集合體（圖狀集合體（圖8-128-12）。還有短柱狀、柱狀。）。還有短柱狀、柱狀。 6 6）白榴石）白榴石k al si2 o6 ：出現(xiàn)在：出現(xiàn)在鋁硅質(zhì)耐鋁硅質(zhì)耐火材料侵蝕后期，是玻璃液中堿性組分與耐火材料侵蝕后期，是玻璃液中堿性組分與耐火材料侵蝕交代形成的工藝礦物，主要出現(xiàn)火材料侵蝕交代形成的工藝礦物，主要出現(xiàn)在含鉀的玻璃中，常與霞石、長(zhǎng)石伴生。在含鉀的玻璃中，常與霞石、長(zhǎng)石伴生。 7）斜鋯石）斜鋯石zro2：是鋯剛玉磚的主要晶相。：是鋯剛玉磚的主要晶相。磚體與玻璃中堿性組分反應(yīng)而生成的

35、斜鋯磚體與玻璃中堿性組分反應(yīng)而生成的斜鋯石是二次結(jié)晶。一般為細(xì)小的粒狀或主干石是二次結(jié)晶。一般為細(xì)小的粒狀或主干與分支形成與分支形成90交角的骨架狀（圖交角的骨架狀（圖8-13）。）。常與霞石共生。常與霞石共生。 2. 粘土質(zhì)耐火材料的侵蝕過(guò)程及形成的結(jié)石粘土質(zhì)耐火材料的侵蝕過(guò)程及形成的結(jié)石 主要產(chǎn)品是粘土磚。粘土磚是以莫來(lái)石、主要產(chǎn)品是粘土磚。粘土磚是以莫來(lái)石、方石英為穩(wěn)定晶相存在于熟料（骨料）中，方石英為穩(wěn)定晶相存在于熟料（骨料）中，其次還有一定量的玻璃質(zhì)和氣孔。其次還有一定量的玻璃質(zhì)和氣孔。 粘土磚（能承受比較高的溫度）在高溫粘土磚（能承受比較高的溫度）在高溫下與玻璃液接觸時(shí)，表面首先被

36、浸潤(rùn)，隨下與玻璃液接觸時(shí)，表面首先被浸潤(rùn)，隨后通過(guò)毛細(xì)管作用，玻璃液被磚體的無(wú)數(shù)后通過(guò)毛細(xì)管作用，玻璃液被磚體的無(wú)數(shù)氣孔吸入內(nèi)部，便開(kāi)始了交代反應(yīng)，隨溫氣孔吸入內(nèi)部，便開(kāi)始了交代反應(yīng)，隨溫度升高，原來(lái)細(xì)針狀的莫來(lái)石晶體發(fā)生重度升高，原來(lái)細(xì)針狀的莫來(lái)石晶體發(fā)生重結(jié)晶（圖結(jié)晶（圖3-1-15）作用而長(zhǎng)大。）作用而長(zhǎng)大。 不斷發(fā)生的重結(jié)晶，以及玻璃液中堿性不斷發(fā)生的重結(jié)晶，以及玻璃液中堿性成分與莫來(lái)石發(fā)生的侵蝕反應(yīng)，而形成長(zhǎng)成分與莫來(lái)石發(fā)生的侵蝕反應(yīng)，而形成長(zhǎng)大的莫來(lái)石及其外圍的大的莫來(lái)石及其外圍的鋁氧（圖鋁氧（圖3-3-73-3-7，圖圖3-3-83-3-8），使熟料顆粒松解。），使熟料顆粒松解。

37、 當(dāng)堿性成分進(jìn)一步與磚體的莫來(lái)石反應(yīng)，當(dāng)堿性成分進(jìn)一步與磚體的莫來(lái)石反應(yīng)，便開(kāi)始出現(xiàn)霞石或鉀霞石，并隨著熔蝕的便開(kāi)始出現(xiàn)霞石或鉀霞石，并隨著熔蝕的加劇，熟料顆粒開(kāi)始解體為殘余團(tuán)粒，并加劇，熟料顆粒開(kāi)始解體為殘余團(tuán)粒，并在其周?chē)虚L(zhǎng)大的莫來(lái)石和在其周?chē)虚L(zhǎng)大的莫來(lái)石和鋁氧，被剝鋁氧，被剝落進(jìn)入玻璃液而形成結(jié)石（圖落進(jìn)入玻璃液而形成結(jié)石（圖3-3-93-3-9）。）。 侵蝕交代的后期，熟料顆粒成為碎屑散侵蝕交代的后期，熟料顆粒成為碎屑散落下來(lái)被玻璃液包裹形成結(jié)石，碎屑中主落下來(lái)被玻璃液包裹形成結(jié)石，碎屑中主要有次生的莫來(lái)石及轉(zhuǎn)化的要有次生的莫來(lái)石及轉(zhuǎn)化的鋁氧，還有鋁氧，還有莫來(lái)石與堿性組分反應(yīng)而生

38、成的霞石，進(jìn)莫來(lái)石與堿性組分反應(yīng)而生成的霞石，進(jìn)一步反應(yīng)則有白榴石、正長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、一步反應(yīng)則有白榴石、正長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、三斜霞石等。三斜霞石等。玻璃中的粘土磚所形成的結(jié)玻璃中的粘土磚所形成的結(jié)石見(jiàn)圖：圖石見(jiàn)圖：圖8-12，圖，圖8-45。 3. 鋁氧系電熔磚的侵蝕過(guò)程及結(jié)石鋁氧系電熔磚的侵蝕過(guò)程及結(jié)石 將原料在電爐中用石墨電極使其熔化，將原料在電爐中用石墨電極使其熔化，然后將熔融體鑄入模型成型的磚為電熔磚，然后將熔融體鑄入模型成型的磚為電熔磚，屬巖漿巖型；而其它耐火材料是原料經(jīng)壓屬巖漿巖型；而其它耐火材料是原料經(jīng)壓制成型再在高溫下燒結(jié)而成的磚，屬變質(zhì)制成型再在高溫下燒結(jié)而成的磚，屬變質(zhì)巖型。電

39、熔磚耐火性好，結(jié)構(gòu)致密，氣孔巖型。電熔磚耐火性好，結(jié)構(gòu)致密，氣孔率低。承受最高溫度的玻璃液。率低。承受最高溫度的玻璃液。 電熔莫來(lái)石磚：其主要晶相是莫來(lái)石、電熔莫來(lái)石磚：其主要晶相是莫來(lái)石、少量的剛玉和單斜鋯石，部分玻璃相充填少量的剛玉和單斜鋯石，部分玻璃相充填在晶體顆粒之間。在晶體顆粒之間。 電熔莫來(lái)石磚的侵蝕初期蝕變不大，莫電熔莫來(lái)石磚的侵蝕初期蝕變不大，莫來(lái)石熔融分解并析出剛玉晶體，成六方柱來(lái)石熔融分解并析出剛玉晶體，成六方柱狀。含鋯的磚體則出現(xiàn)骨架狀的單斜鋯石。狀。含鋯的磚體則出現(xiàn)骨架狀的單斜鋯石。此階段磚體的結(jié)構(gòu)變化不大。此階段磚體的結(jié)構(gòu)變化不大。 侵蝕交代的進(jìn)一步發(fā)生，則出現(xiàn)侵蝕交

40、代的進(jìn)一步發(fā)生，則出現(xiàn)鋁氧及鋁氧及霞石、三斜霞石。它們呈板狀或樹(shù)枝狀，交霞石、三斜霞石。它們呈板狀或樹(shù)枝狀，交錯(cuò)的分布在針狀莫來(lái)石骨架之間，這時(shí)磚體錯(cuò)的分布在針狀莫來(lái)石骨架之間，這時(shí)磚體被熔蝕剝落，碎屑進(jìn)入玻璃液形成結(jié)石。被熔蝕剝落，碎屑進(jìn)入玻璃液形成結(jié)石。 電熔鋯剛玉磚：其主要成份（晶相）為電熔鋯剛玉磚：其主要成份（晶相）為剛玉、單斜鋯石和玻璃相，抗玻璃液侵蝕剛玉、單斜鋯石和玻璃相，抗玻璃液侵蝕能力較電熔莫來(lái)石磚為好。能力較電熔莫來(lái)石磚為好。 電熔鋯剛玉磚的侵蝕初期蝕變也不大，電熔鋯剛玉磚的侵蝕初期蝕變也不大，當(dāng)反應(yīng)深化后則會(huì)生成霞石、當(dāng)反應(yīng)深化后則會(huì)生成霞石、鋁氧鋁氧，它，它們會(huì)隨時(shí)熔們會(huì)

41、隨時(shí)熔入入周?chē)闹車(chē)牟Ａб翰Ａб褐?，磚體表面中，磚體表面常殘留難熔的常殘留難熔的斜鋯石，當(dāng)斜鋯石剝落時(shí)便斜鋯石，當(dāng)斜鋯石剝落時(shí)便與與鋁氧鋁氧、霞石在霞石在玻璃液玻璃液制品中制品中形成結(jié)石形成結(jié)石。 玻璃中由電熔鋯剛玉磚所形成的結(jié)石見(jiàn)圖：玻璃中由電熔鋯剛玉磚所形成的結(jié)石見(jiàn)圖：圖圖3-3-22，圖，圖8-33，8-36。三三. 鈉鈣質(zhì)和鈣鎂質(zhì)結(jié)石：鈉鈣質(zhì)和鈣鎂質(zhì)結(jié)石： 一般均來(lái)源于析晶結(jié)石。一般均來(lái)源于析晶結(jié)石。1.主要的結(jié)石礦物：主要的結(jié)石礦物： 失透石（失透石（na2o3cao6sio2）、）、 硅灰石（硅灰石（caosio2）、）、 透輝石（透輝石（caomgo2sio2）。）。 失透石：

42、器皿瓶罐中呈球狀或放射狀失透石：器皿瓶罐中呈球狀或放射狀（圖（圖3-2-12） ，一般情況下多呈羽扇狀，一般情況下多呈羽扇狀（圖（圖8-15）、羽毛狀（圖）、羽毛狀（圖8-4）、掃把狀）、掃把狀（圖（圖8-41、圖、圖8-17、圖、圖3-2-13）、集束）、集束狀、針狀等。狀、針狀等。 透輝石：結(jié)石晶體通常呈柱狀（圖透輝石：結(jié)石晶體通常呈柱狀（圖8-16）、）、針狀（圖針狀（圖8-42）、有時(shí)會(huì)繞一中心生長(zhǎng)成放）、有時(shí)會(huì)繞一中心生長(zhǎng)成放射狀（射狀（8-43）或集束狀（）或集束狀（8-14）。）。 硅灰石：有硅灰石：有硅灰石和硅灰石和a a硅灰石兩種，為硅灰石兩種，為析晶結(jié)石出現(xiàn)在平板玻璃中，析

43、晶結(jié)石出現(xiàn)在平板玻璃中， a a型又稱(chēng)假型又稱(chēng)假硅硅灰石（圖灰石（圖8-40），常見(jiàn)的為），常見(jiàn)的為型硅灰石，為型硅灰石，為較粗的針狀或長(zhǎng)柱狀（較粗的針狀或長(zhǎng)柱狀（圖圖8-17、圖、圖8-13，圖，圖8-38、圖、圖3-1- 24），還有一些呈放射狀（圖），還有一些呈放射狀（圖3-1- 20、 圖圖8-39） ，不易與失透石區(qū)分。，不易與失透石區(qū)分。 2. 結(jié)石的來(lái)源結(jié)石的來(lái)源 以上三種結(jié)石均屬析晶結(jié)石，硅灰石偶以上三種結(jié)石均屬析晶結(jié)石，硅灰石偶爾也出現(xiàn)在耐火材料結(jié)石中，但常與磷石爾也出現(xiàn)在耐火材料結(jié)石中，但常與磷石英共生。英共生。 析晶結(jié)石的原因可能是某種組合含量過(guò)析晶結(jié)石的原因可能是某種組

44、合含量過(guò)多，也可能配合料中局部混合不均勻，冷多，也可能配合料中局部混合不均勻，冷卻制度不當(dāng)也能造成析晶條件。對(duì)析晶結(jié)卻制度不當(dāng)也能造成析晶條件。對(duì)析晶結(jié)石的產(chǎn)生要認(rèn)真查找原因，要從多因素角石的產(chǎn)生要認(rèn)真查找原因，要從多因素角度考慮問(wèn)題。度考慮問(wèn)題。 各種結(jié)石的性質(zhì)、來(lái)源、鑒別見(jiàn)各種結(jié)石的性質(zhì)、來(lái)源、鑒別見(jiàn)262頁(yè)表。頁(yè)表。7-4 玻璃態(tài)缺陷的顯微結(jié)構(gòu)玻璃態(tài)缺陷的顯微結(jié)構(gòu) 除結(jié)石以外，在玻璃體內(nèi)還會(huì)存在氣泡，除結(jié)石以外，在玻璃體內(nèi)還會(huì)存在氣泡，條紋，節(jié)瘤和殘余內(nèi)應(yīng)力等玻璃態(tài)（非晶條紋，節(jié)瘤和殘余內(nèi)應(yīng)力等玻璃態(tài)（非晶態(tài)）缺陷。態(tài)）缺陷。一一.氣泡：氣泡：玻璃中的氣泡是在熔制過(guò)程中的玻璃中的氣泡是在

45、熔制過(guò)程中的氣體夾雜物，有原料帶入和在升溫中分解氣體夾雜物，有原料帶入和在升溫中分解出氣體形成的殘留（一次）氣泡（圖出氣體形成的殘留（一次）氣泡（圖3-1-1，圖，圖8-2）。）。 有澄清后部分氣體溶解于玻璃液中形成有澄清后部分氣體溶解于玻璃液中形成的二次氣泡（圖的二次氣泡（圖8-57），有耐火材料熔入），有耐火材料熔入玻璃液形成的耐火材料氣泡（玻璃液形成的耐火材料氣泡（ 圖圖8-58）。）。還有在玻璃液的攪拌或成型過(guò)程中帶入空還有在玻璃液的攪拌或成型過(guò)程中帶入空氣形成的機(jī)械氣泡。氣形成的機(jī)械氣泡。二二. 條紋條紋：玻璃條紋是在流動(dòng)、攪拌或成型：玻璃條紋是在流動(dòng)、攪拌或成型過(guò)程中，玻璃泡或局部

46、組成不均勻被拉成過(guò)程中，玻璃泡或局部組成不均勻被拉成條帶狀非晶態(tài)夾雜物（圖條帶狀非晶態(tài)夾雜物（圖8-61），其分布），其分布方向一般與玻璃液的流動(dòng)方向有關(guān)。方向一般與玻璃液的流動(dòng)方向有關(guān)。三三. 節(jié)瘤（又稱(chēng)玻璃泡）：節(jié)瘤（又稱(chēng)玻璃泡）：節(jié)瘤是耐火磚節(jié)瘤是耐火磚結(jié)石在高溫玻璃液中被熔化未均勻而呈結(jié)石在高溫玻璃液中被熔化未均勻而呈的團(tuán)塊（圖的團(tuán)塊（圖8-59），有時(shí)原料亦會(huì)形成），有時(shí)原料亦會(huì)形成節(jié)瘤，在節(jié)瘤內(nèi)常會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的裂紋節(jié)瘤，在節(jié)瘤內(nèi)常會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的裂紋（圖（圖8-60）四四. 殘余內(nèi)應(yīng)力：殘余內(nèi)應(yīng)力：退火不良的玻璃體內(nèi)將存退火不良的玻璃體內(nèi)將存在殘余應(yīng)力，在正交偏光鏡下放入這種玻在殘余

47、應(yīng)力，在正交偏光鏡下放入這種玻璃，有內(nèi)應(yīng)力處視域就會(huì)出現(xiàn)明亮的干涉璃，有內(nèi)應(yīng)力處視域就會(huì)出現(xiàn)明亮的干涉條紋或十字形消光干涉效應(yīng)（圖條紋或十字形消光干涉效應(yīng)（圖8-63），），十字消光恒平行于上下偏光鏡的振動(dòng)方向。十字消光恒平行于上下偏光鏡的振動(dòng)方向。當(dāng)內(nèi)應(yīng)力很大時(shí)，在上面這些圖中還會(huì)出當(dāng)內(nèi)應(yīng)力很大時(shí)，在上面這些圖中還會(huì)出現(xiàn)干涉色，如圖現(xiàn)干涉色，如圖8-3所示。所示。7-5 微晶玻璃的顯微結(jié)構(gòu)微晶玻璃的顯微結(jié)構(gòu) 一一. 微晶玻璃的性能微晶玻璃的性能 微晶玻璃是一種以普通玻璃組分為基礎(chǔ)，微晶玻璃是一種以普通玻璃組分為基礎(chǔ)，加入晶核形成劑和微晶化催化劑，熔融冷卻加入晶核形成劑和微晶化催化劑，熔融冷卻

48、并在一定的溫度下經(jīng)過(guò)熱處理后具有微晶體并在一定的溫度下經(jīng)過(guò)熱處理后具有微晶體和均勻玻璃相的復(fù)合材料。和均勻玻璃相的復(fù)合材料。 它有許多特殊的性能：質(zhì)地致密、無(wú)氣孔、它有許多特殊的性能：質(zhì)地致密、無(wú)氣孔、不透水、不透氣、機(jī)械強(qiáng)度比一般的玻璃、不透水、不透氣、機(jī)械強(qiáng)度比一般的玻璃、陶瓷甚至金屬材料都高的多，抗沖擊強(qiáng)度陶瓷甚至金屬材料都高的多，抗沖擊強(qiáng)度為普通玻璃兩倍左右，抗壓強(qiáng)度可達(dá)普通為普通玻璃兩倍左右，抗壓強(qiáng)度可達(dá)普通壓延玻璃的八倍，強(qiáng)度也很高。壓延玻璃的八倍，強(qiáng)度也很高。 具有突出的耐磨性能，可高于高碳鋼、具有突出的耐磨性能，可高于高碳鋼、花崗巖，接近于淬火工具鋼的硬度，化學(xué)花崗巖，接近于淬

49、火工具鋼的硬度，化學(xué)穩(wěn)定性、電性能均優(yōu)于普通玻璃，膨脹系穩(wěn)定性、電性能均優(yōu)于普通玻璃，膨脹系數(shù)可從負(fù)值到接近于鋼、銅等金屬材料的數(shù)可從負(fù)值到接近于鋼、銅等金屬材料的正值，耐溫度劇變。正值，耐溫度劇變。 可以做餐具、管道、臺(tái)面、及電視顯像可以做餐具、管道、臺(tái)面、及電視顯像管、電子顯微鏡、原子反應(yīng)堆等設(shè)備中的管、電子顯微鏡、原子反應(yīng)堆等設(shè)備中的部件，并可做牙齒、股關(guān)節(jié)等骨頭代用品。部件，并可做牙齒、股關(guān)節(jié)等骨頭代用品。從軍工、電子工業(yè)、光學(xué)工業(yè)、儀器儀表、從軍工、電子工業(yè)、光學(xué)工業(yè)、儀器儀表、化工建材到日常生活，人們?cè)趶V泛地應(yīng)用化工建材到日常生活，人們?cè)趶V泛地應(yīng)用著微晶玻璃。著微晶玻璃。 二二.

50、微晶玻璃的分類(lèi)及主要晶相微晶玻璃的分類(lèi)及主要晶相 1. 分類(lèi)：分類(lèi)：微晶玻璃有上千種之多，分類(lèi)方法微晶玻璃有上千種之多，分類(lèi)方法也有多種。也有多種。 按所用原料分為技術(shù)和礦渣微晶玻璃；按按所用原料分為技術(shù)和礦渣微晶玻璃；按微晶化的熱處理方法分為光敏和熱敏微晶玻微晶化的熱處理方法分為光敏和熱敏微晶玻璃；按光學(xué)性質(zhì)分為透明和不透明微晶玻璃璃；按光學(xué)性質(zhì)分為透明和不透明微晶玻璃 。 按性能分為耐高溫、耐熱沖級(jí)、高強(qiáng)度、按性能分為耐高溫、耐熱沖級(jí)、高強(qiáng)度、高硬度、耐腐蝕、易化學(xué)蝕刻、低膨脹、高硬度、耐腐蝕、易化學(xué)蝕刻、低膨脹、低介電損耗、強(qiáng)介電損耗等各種微晶玻璃；低介電損耗、強(qiáng)介電損耗等各種微晶玻璃；

51、 按所含氧化物特點(diǎn)分為含按所含氧化物特點(diǎn)分為含li2o、na2o、mgo、b2o3、bao、pbo、無(wú)堿、無(wú)硅等、無(wú)堿、無(wú)硅等微晶玻璃；按基礎(chǔ)玻璃組分可分為硅酸鹽、微晶玻璃；按基礎(chǔ)玻璃組分可分為硅酸鹽、鋁硅酸鹽、硼硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽五鋁硅酸鹽、硼硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽五大類(lèi)微晶玻璃。大類(lèi)微晶玻璃。2.常用微晶玻璃及其所用晶核劑和主晶相常用微晶玻璃及其所用晶核劑和主晶相 li2oal2o3sio2系統(tǒng)微晶玻璃：系統(tǒng)微晶玻璃：是該是該系統(tǒng)玻璃經(jīng)紫外線光照及熱處理后的微晶系統(tǒng)玻璃經(jīng)紫外線光照及熱處理后的微晶玻璃，稱(chēng)光敏微晶玻璃。它以金、銀、銅玻璃，稱(chēng)光敏微晶玻璃。它以金、銀、銅和溴化銀為晶核劑，

52、含晶核劑的母體（基和溴化銀為晶核劑，含晶核劑的母體（基礎(chǔ)）玻璃經(jīng)光照后再進(jìn)行熱處理，曝光部礎(chǔ)）玻璃經(jīng)光照后再進(jìn)行熱處理，曝光部分即產(chǎn)生核化與晶化。分即產(chǎn)生核化與晶化。 其主要晶相與熱處理溫度和母體組分有其主要晶相與熱處理溫度和母體組分有關(guān)，通常若關(guān)，通常若al2o3含量高，主晶相是含量高，主晶相是鋰輝鋰輝石（石（lili2 2oaloal2 2o o3 34sio4sio2 2）及）及鋰輝石與鋰輝石與siosio2 2的固溶體，若的固溶體，若siosio2 2偏高則析出二硅酸鋰偏高則析出二硅酸鋰（lili2 2o2sioo2sio2 2）和石英，若）和石英，若liolio2 2偏高則主偏高則主晶相為偏硅酸鋰（晶相為偏硅酸鋰（lili2 2osioosio2 2）。熱處理溫）。熱處理溫度變，上述主晶相還會(huì)轉(zhuǎn)變。度變，上述主晶相還會(huì)轉(zhuǎn)變。 li2oznosio2系統(tǒng)微晶玻璃：系統(tǒng)微晶玻璃：是該是該系統(tǒng)玻璃直接進(jìn)行熱處理獲得微晶玻璃，系統(tǒng)玻璃直接進(jìn)行