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玻璃電阻率的計算
 發(fā)布時間:2013年04月18日 瀏覽:5192
傳統(tǒng)硅酸鹽玻璃常溫下電阻率高達1013~1016Ω·cm,可以此時認為玻璃不導電。但隨溫度升高,電阻率會降低。硅酸鹽玻璃為離子導電,電阻率與玻璃成分中堿離子有密切關(guān)系,含堿量越高,則電阻率越小。離子半徑與場強也影響到電阻率,堿離子半徑越小,越易遷移,如Na+K+半徑小,遷移受到的阻力小,電阻率小,Li+雖然比Na+半徑小,但場強高,反而比Na+遷移困難。含有2種或3種堿離子的混合堿效應、加入Ca2Ba2+等兩價離子的阻塞效應、高場強離子Zr4+Ti4+等的積聚效應,都會阻礙離子的遷移。根據(jù)堿金屬離子的擴散通道理論,玻璃結(jié)構(gòu)松弛、網(wǎng)絡空隙增大、結(jié)構(gòu)的鍵強降低均可使電阻率降低。此外分相形態(tài)、熱歷史、溫度、濕度、表面狀態(tài),也影響到玻璃電阻率數(shù)據(jù),因此根據(jù)成分計算電阻率有較大的困難。

由于電阻率與溫度呈指數(shù)關(guān)系,所以計算電阻率時必須指明其溫度。

玻璃在較高溫度條件下,將轉(zhuǎn)變成導體,不再使用電阻率來表示,多使用電導率,其大小表明導電能力的大小。

沙舍克和諾泰克還給出了在不同溫度下鈉鈣玻璃電阻率的加和公式,沙舍克所用成分為質(zhì)量分數(shù),計算的電導率僅限于1200~1400℃高溫熔融玻璃液,如下使所示,表一給出了電阻率加和系數(shù)。

σ=∑(σiWi/100

式中:σi——玻璃組分i電阻力率。

Wi——玻璃組分i質(zhì)量分數(shù)

氧化物

不同溫度下的電導率加和系數(shù)/S/cm

1200

1320

1400

SiO2

-0.413

-0.576

-0.701

Al2O3

-0.654

-0.908

-1.100

Fe2O3

-0.311

-0.439

-0.537

MgO

-0.168

-0.100

-0.019

CaO

-0.243

-0.088

-0.087

Na2O

+3.010

+4.930

+5.920

K2O

-0.582

-0.458

-0.282


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