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目前采用高溫熔融噴吹和甩絲法的纖維均屬玻璃態(tài)纖維。玻璃是過冷的熔融體。高溫液體幾秒內驟冷,使物體內原子不能按其規(guī)則排列而偏離平衡狀態(tài),因此具有較高的內能。在熱力學上,玻璃是不穩(wěn)定態(tài)的,原子能自動重新排列,即析晶,向晶體結構轉化。
玻璃態(tài)物質在常溫下粘度大,內部原子的擴散和重新排列速度慢,擴散的行程短。因此說,玻璃態(tài)纖維在常溫下有很大的相對穩(wěn)定性。隨著溫度的升高,纖維的粘度降低,原子擴散速度增大。玻璃態(tài)物質存在著原子“近程有序”和“遠程有序”的排列,近程有序中的原子分布接近于晶格排列形狀,遠程有序不接近于晶格的排列形狀。所以,在一定溫度下(980℃以上),玻璃態(tài)物質析晶首先從近程有序的質點群開始。
無序排列向有序排列的過渡,有序排列形成晶體的過程,都是一個能量釋放的過程,從差熱分析測定結果可以看出這一點。幾種玻璃態(tài)纖維在被加熱到980 oC左右,都有較強的放熱峰出現(xiàn)。圖1顯示了纖維桿斷面在加熱過程中析晶、晶粒長大、出現(xiàn)縮頸和收縮變形過程。
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