玻璃电阻率的计算

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传统硅酸盐玻璃常温下电阻率高达1013~1016
cm可以此时认为玻璃不导电。

但随温度升高,电阻率会降低。

硅酸盐玻璃为离子导电,电阻率与玻璃成分中碱离子有密切关系,含碱量越高,则电阻率越小。

离子半径与场强也影响到电阻率,碱离子半径越小,越易迁移,如Na+
比K+ 半径小,迁移受到的阻力小,电阻率小,Li+ 虽然比Na+
半径小,但场强高,反而比Na+
迁移困难。

含有2种或3种碱离子的混合碱效应、加入Ca2
、Ba2+ 等两价离子的阻塞效应、高场强离子Zr4+
、Ti4+ 等的积聚效应,都会阻碍离子的迁移。

根据碱金属离子的扩散通道理论,玻璃结构松弛、网络空隙增大、结构的键强降低均可使电阻率降低。

此外分相形态、热历史、温度、湿度、表面状态,也影响到玻璃电阻率数据,因此根据成分计算电阻率有较大的困难。

由于电阻率与温度呈指数关系,所以计算电阻率时必须指明其温度。

玻璃在较高温度条件下,将转变成导体,不再使用电阻率来表示,多使用电导率,其大小表明导电能力的大小。

沙舍克和诺泰克还给出了在不同温度下钠钙玻璃电阻率的加和公式,沙舍克所用成分为质量分数,计算的电导率仅限于1200~1400C高温熔融玻璃液,如下使所示,表一给出了电阻率加和系数。

CT =( (T
iW
i/100 )
式中:T i ——玻璃组分i 电阻力率。

1/ 2
Wi ——玻璃组分i 质量分数
氧化物
SiO2Al
2O3Fe
2O3MgO
CaO
Na
2O K2O 不同温度下的电导率加和系数/(S/cm)
1200 C -0.413-0.654-0.311-0.168-0.243+3.010-0C -0.576-0.908-0.439-0.100- 0.088+4.930-0.C -0.701-1.100-0.537-0.019-0.087+5.920-0.282
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