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新聞詳情

玻璃電阻率的計算

發(fā)布時間:2013年04月18日瀏覽:4560

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(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)量分數(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=∑（σ_iW_i/100）

式中：σ_i——玻璃組分i電阻力率。

W_i——玻璃組分i質(zhì)量分數(shù)

氧化物	不同溫度下的電導(dǎo)率加和系數(shù)/（S/cm）
氧化物	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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