在水中的溶出度（毫克/米2）
（一）组成
300
1. [SiO4]量越多，化稳越好。
2. R2O 使化稳减弱。
200
混合碱效应：
100
含两种碱的稳定性好
在铅玻璃中更明显
04
14 10
3. RO 压制效应使化稳性提高。
４. 在xNa2O-yCaO-zSiO2中
当 z=3(x2/y+y) 时化稳性最好
玻璃工艺学
玻璃的表面组成和结构 熔制时组分挥发使表面与内部组成不同 各种氧化物对表面能作用不同，降低 表面能 的组分在表面富集。 大气等的作用使表面富硅少碱。
新鲜表面 Si–O–Si Si–O– + Si
表面析晶能力强 使表面具有活性
玻璃工艺学
1
第五节 玻璃的化学稳定性
定义：玻璃抵抗水、酸、碱等化学试剂的能力。
高碱玻璃耐水性优于耐酸性
HF直接使Si-O键断裂，生成可溶的盐; 磷酸能将SiO2转化为可溶的水化硅酸盐
玻璃工艺学
6
第五节 玻璃的化学稳定性
（三）碱对玻璃的侵蚀
1.侵蚀过程
①阳离子吸附
②（阳离子）吸附OH-
③生成硅酸离子或硅酸盐。
硅酸盐玻璃一般不耐碱
2.影响因素
(1) 碱中阳离子吸附能力。能力大侵蚀强。 (2) 碱性强弱。 碱性强，OH- 浓度大 (3) 硅酸盐溶解度 易溶的侵蚀强。 (4) R-O键力大，耐碱性好。 （5）侵蚀程度与时间呈直线关系
一、侵蚀机理 侵蚀剂分类
第一类：破坏网络外体，形成保护膜 第二类：不仅破坏网络外体，还破坏网络骨架，不形
成保护膜 第三类：高温气体与SiO2反应，Si沉积于玻璃表面发
黑，如钠光灯
玻璃工艺学
2
第五节 玻璃的化学稳定性
（一）水对玻璃的侵蚀 1.侵蚀过程
(1)离子交换反应 － Si－O－Na + H+OH - －Si－OH + NaOH
实际是水汽、CO2、SO2等作用的总和。 水汽比水的侵蚀性强。
（五）玻璃的发霉
温度25~37 C ，相对湿度70% ， PH=5的条件下，玻璃 只能储存10天左右。
1、防潮 2、杀菌剂 3、减小表面Na+含量：如曝气法、电场法 4、增加表面PH值
玻璃工艺学
9
第五节 玻璃的化学稳定性
二、影响化学稳定性的因素
8 12 K2O% 6 2 Na2O%
10
第五节 玻璃的化学稳定性
５. R2O3
* 硼反常: [BO3]时化稳性差，[BO4]时化稳性好 * Al2O3 : 少量提高化稳，四面体补网
大量减弱化稳，四面体体积较大。
６. ZrO2对耐酸、水、碱性都有提高
Al2O3 、ZnO、CaO亦有作用 BaO不好
玻璃工艺学
4
第五节 玻璃的化学稳定性
（二）酸对玻璃的侵蚀 1. 侵蚀过程 酸（除HF酸、磷酸外）是通过水来侵蚀玻璃的。
稀酸的侵蚀性 > 浓酸
不同在于： （1）酸中H+浓度大于水中H+浓度，离子交换速度大
于在水中 （2）酸与ROH发生中和反应
玻璃工艺学
5
第五节 玻璃的化学稳定性
2、侵蚀特征：
SiO2含量高时，置换反应速度慢，反应以“中和”、“破坏骨 架”为主——反应更慢 R2O含量高时，置换反应速度快，反应以“置换”、“水化”为 主——反应更快 即：高硅玻璃耐酸性优于耐水性
玻璃工艺学
12
第五节 玻璃的化学稳定性
四、化学稳定性的测定 （一）粉末法 （二）表面法
玻璃工艺学
13
（二）表面状态
通过表面处理可提高化稳性。（霜化、涂膜）
玻璃工艺学
11
第五节 玻璃的化学稳定性
（三）热处理
一般退火玻璃化稳性较好（结构紧密） •硼硅酸盐退火时会分相，可能降低化稳性。与分相形貌有关。
（五）温度和压力
高温高压 化稳降低。 <100C，T10C侵蚀速度提高50~150%
（六）侵蚀介质
种类、浓度、阳离子吸附力等。
Ba+2＞Sr+2＞Na+≈Li+＞Ca+2
玻璃工艺学
7
第五节 玻璃的化学稳定性
3.玻璃的脱片现象
原因： ①表面 可溶性成分溶出后，不溶的高硅
氧成膜脱落。 ②溶液中（或溶出的）多价离子在表面形成含
水硅酸盐薄膜后脱落。 成分：水合硅酸钙镁
药用玻璃不加MgO
玻璃工艺学
8
第五节 玻璃的化学稳定性
（四）大气对玻璃的侵蚀
(2)水分子可直接进入玻璃破坏网络
Si-O#43;半径比Na+小，玻璃结构疏松化
玻璃工艺学
3
第五节 玻璃的化学稳定性
2.影响因素
R+使化稳变差 。 R2+可提高化稳性，因有压制效应。 高价氧化物可提高耐水性:
ZrO2>Al2O3>SnO2>MgO>CaO>BaO>R2O