材料生產工藝的優劣會反映在其岩相結構上，因此，通過岩相分析，可以改進生產工藝，提高製品性能。岩相分析包括材料製品的相組成鑑定和顯微結構特徵研究兩部分內容。材料製品的相組成有結晶相、玻璃相和氣相三類。分析和鑑定物相組成是材料岩相分析的前提和基礎。
各種材料內部結構隨著所用儀器解析度的不同將有不同的結構類型和名稱，因此，岩相分析的順序首先為肉眼觀察描述，其次是顯微觀察描述以及藉助x射線衍射等方法。肉眼觀察描述包括構造特徵、粒徑狀況、表面狀況、是否存在風化和蝕變的痕跡、是否存在大化石和是否存在鐵鎂礦物侵蝕的痕跡。微觀描述包括微觀構造特徵、組分、礦物質和顆粒狀況。
基本介紹
- 中文名：岩相分析
- 外文名：petrographic analysis
- 描述特徵：構造特徵、粒徑狀況等
簡介,對玻璃原料的分析,對玻璃缺陷的檢驗,對應力分布的檢查,對玻璃顯微結構的研究,相關擴展,
簡介
玻璃態是物質存在的一種狀態，它的形成類似於岩漿岩，是多種組分的熔融體冷凝而形成的一種物質，即屬於非晶態範疇。巨觀上它有一定的形態；微觀上看，玻璃的原子、離子或分子的排列完全不同於晶體，沒有一定的規律，只具有統計的均一性。無固定熔點，與晶體相比屬於亞穩定態物質。形成過程中有變化的可逆性，性質隨成分連續變化。以玻璃為例進行
對玻璃原料的分析
玻璃的主要原料來自於天然的礦物岩石。一般矽酸鹽玻璃其主要的氧化物成分有：SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等。SiO2是玻璃的主要成分，含量在60%～70%以上，它的引入主要是石英砂、石英砂岩、石英岩及石英。Al2O3的引入礦物為長石及高嶺土。CaO引人為方解石及石灰石白堊。MgO來自於白雲石及菱鎂礦。NaO來自於純鹼、芒硝及天然含鹼礦物（如霞石）等。K2O來自於鉀鹽。
此外，為了降低二氧化矽的熔點還需加入助熔劑（純鹼、鉀鹽、螢石、硼砂、鉛丹），澄清劑（白砒、三氧化二銻、硝酸鹽等）以排除玻璃液中的氣泡，使玻璃清澈透明。還有氧化劑、還原劑、著色劑等。基於對於原料性能的了解，以及玻璃成分對原料的要求越發嚴格，僅憑化學分析和粒度分析還不夠，良好的玻璃質量離不開顯微結構分析。如某廠的兩種石英砂化學成分與粒度很相似，但產品質量相差很遠，在查找原因中發現一種石英砂上附著少量的黏土膠結物絹雲母，它極難熔，在產品上形成白點結石，因而嚴重影響了產品的質量。此外，石英顆粒的形狀也影響熔點。這個實例充分說明了岩相分析的重要性。
對玻璃缺陷的檢驗
質量優良的玻璃應是均勻的，但由於種種原因，玻璃會產生缺陷。玻璃缺陷大致有氣泡、條紋、節瘤和結石等，它們的存在影響玻璃的透明度。缺陷的折射率不同於玻璃，觀察物體會變形；缺陷處應力不均，加工時易破裂，或存放時會自行炸裂，故應設法消除。
玻璃溶制過程中含氣態揮發成分，不能逸出玻璃液表面即成氣泡，氣泡因玻璃液流動常成橢圓狀，正交鏡下全消光。條紋、節瘤為玻璃態缺陷。大者可直接觀察，小的可用顯微干涉儀、干涉反射儀觀察玻璃表面干涉色的變化來確定。結石是玻璃中最常見、最危險的缺陷，它為晶態物質，膨脹係數與周圍玻璃體相差甚大，嚴重破壞產品的機械強度及熱穩定性。岩相分析法對結石檢驗方便有效，較為常用。
對應力分布的檢查
玻璃中存在各種不同原因形成的內應力，如由於外力作用而產生的巨觀應力，由於內部結構缺陷使某些部位產生微觀應力等。應力的存在嚴重影響著玻璃的強度等性能。消除內應力不僅為了使其在加工過程中不致破裂，更主要的是消除內應力形成的雙折射。
內應力檢驗通常用偏光儀。正交鏡下樣品若存在內應力視域會出現明亮條紋，內應力大時會出現干涉色。在石膏板的紫紅背景下很小的內應力也能看到內應力集中的部位。根據干涉色可在色譜表上查出雙折射率值，並能根據其大小計算應力大小及分布。
對玻璃顯微結構的研究
玻璃顯微結構研究的範疇主要包括玻璃的析晶現象，玻璃中玻璃相與晶相的相互關係、比例關係、晶相結構等，微晶玻璃的主晶相與次晶相的比例關係等。玻璃顯微結構類型對玻璃的性能與用途有很大影響，同時根據顯微結構類型又可知道玻璃的形成條件，從而建立結構、性能、工藝之間的聯繫，為生產和科研過程服務。
相關擴展
陶瓷岩相分析，使用偏光顯微鏡觀察古代陶瓷的顯微結構，可了解陶瓷胎中羼和料和其他非可塑性顆粒的礦物種類、粒徑大小、分布情況以及瓷釉的玻璃化程度和微觀結構等信息，以認識古人製作陶瓷器的工藝技術。進行岩相分析時，先將陶瓷樣品磨成2毫米的薄片，約3~5毫米見方，也可鑲嵌在樹脂中，在偏光顯微鏡下觀察原料的岩性。
