第二步离子交换工艺对钠铝硅系玻璃性能的影响

摘要

实验采用两步法对玻璃进行离子交换,主要研究经过不同第二步离子交换时间后的玻璃在性能上的区别。本文测试了K+、Na+的分布情况,表面应力及应力深度,弯曲强度,弹性模量,并计算出K+、Na+的离子扩散系数和K+、Na+的扩散活化能。结果表明:经过两步离子交换后,应力层深度、Weibull模量和弹性模量会增加,表面应力和弯曲强度会减小。第二步离子交换温度为340℃,第二步离子交换时间从0.1 h到3 h,在第二步离子交换时间为0.5 h时,K+扩散系数为0.43×10-15m2/s,K+扩散活化能为144.00 k J/mol,Na+扩散系数为0.30×10-15m2/s,Na+扩散活化能为145.93 k J/mol,比较有利于K+、Na+的扩散。总体上,Na+的扩散系数大于K+的扩散系数,Na+的扩散活化能小于K+的扩散活化能。