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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:4725
傳統(tǒng)硅酸鹽玻璃常溫下電阻率高達(dá)1013~1016Ω·cm，可以此時認(rèn)為玻璃不導(dǎo)電。但隨溫度升高，電阻率會降低。硅酸鹽玻璃為離子導(dǎo)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+比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(yīng)、加入Ca2、Ba2+等兩價離子的阻塞效應(yīng)、高場強離子Zr4+、Ti4+等的積聚效應(yīng)，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(luò)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(dǎo)體，不再使用電阻率來表示，多使用電導(dǎo)率，其大小表明導(dǎo)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?jǐn)?shù)，計算的電導(dǎo)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?jǐn)?shù)

氧化物

不同溫度下的電導(dǎo)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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