鋰在陶瓷坯體、釉料及微晶玻璃中的作用與影響

鋰在陶瓷坯體、釉料及微晶玻璃中的作用與影響戴長祿;楊勇;楊明【摘要】本文概述了鋰的基本物理和化學(xué)性質(zhì),以及鋰的主要存在形式如鋰輝石、鋰云母、含鋰長石、碳酸鋰等,并詳細(xì)分析了氧化鋰對釉面磚坯體、釉料及微晶玻璃性能的作用與影響.期刊名稱】《佛山陶瓷》年(卷),期】2010(020)012【總頁數(shù)】5頁（P40-44）【關(guān)鍵詞】鋰;釉面磚壞體;釉料;微晶玻璃【作者】戴長祿;楊勇;楊明【作者單位】廣東博德精工建材有限公司,佛山,528031;廣東博德精工建材有限公司,佛山,528031;廣東博德精工建材有限公司,佛山,528031【正文語種】中文鋰在元素周期中屬于第一主族元素——堿金屬族元素中最輕的成員。雖然它屬于堿金屬族元素，但它與其它的成員相差較大。首先在原子結(jié)構(gòu)方面，鋰的核外電子總共只有兩個軌道和三個電子，即1s22s1,是最輕的金屬元素，鈉的核外電子排布為1s22s22p63s1（共11個電子），鉀的核外電子排布為1s22s22p63s23p64s1（共19個電子）。鋰的離子半徑（68pm）比鈉的離子半徑（97pm）和鉀的離子半徑（133pm）均小，電離能較高（鋰為521kJ/g分子、鈉為499kJ/g分子、鉀為421kJ/g分子）。其次在其化合物性質(zhì)以及在玻璃中的性能方面，鋰與其它堿金屬成員相差也較大。例如，碳酸鋰、磷酸鋰、氧化鋰均不溶于水或微溶于水，顯示出共價化合物的趨勢，而鈉、鉀對應(yīng)的鹽類均易溶于水，顯示出離子化合物的趨勢。在玻璃性能方面，鋰呈現(xiàn)的性質(zhì)比鈉、鉀相差更大，特別在對玻璃表面張力（鋰賦予玻璃的表面能力明顯大于鈉，更遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉀）、分相與析晶能力（鋰的能力大于鈉、也更大于鉀）、化學(xué)耐久性（鋰的化學(xué)耐久性大于鈉、鉀）、機(jī)械強(qiáng)度（鋰增大機(jī)械強(qiáng)度的能力也大于鈉、鉀）、熱膨脹（鋰賦予玻璃的熱膨脹系數(shù)小于鈉、鉀）等多方面。正如在鎂（Mg）篇中提到的，根據(jù)周期表的對角線規(guī)則，鋰與鎂倒有相當(dāng)多相似的地方。例如，它們的離子半徑最接近（rLi+=68pm、rMg2+=66pm），它們的硅鋁酸鹽的熱膨脹系數(shù)都很小（鋰輝石、鋰霞石與堇青石之間的熱膨脹系數(shù)都在0附近）。在某些含Li2O低介電損耗玻璃中,Li+與Mg2+離子之間可以實(shí)現(xiàn)功能置換。這兩種氧化物在含量為2%~4%（重量比）范圍內(nèi)均可降低主要硅酸鹽玻璃的液相溫度，都對玻璃分相與析晶有促進(jìn)作用。盡管鋰與其它的堿金屬有較大的不同之處，但它仍顯示出較強(qiáng)的金屬性以及較高的化學(xué)活潑性。相對來說，鋰也比較容易失去核最外的一個s電子，形成+1價的離子。生成的主要化合物主要還是表現(xiàn)為離子型化合物（盡管帶有一定程度的共價性）。鋰單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度、升華熱都比較低，熔點(diǎn)為180。6沸點(diǎn)為1347工，莫氏硬度0.6，呈銀白色或銀灰色金屬光澤。它的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢也低，比重?。ㄖ挥?.53g/cm3），所以高能的鋰電池最有應(yīng)用前景。鋰與水容易反應(yīng)放出氫氣，但所放出的反應(yīng)熱不至將鋰熔化，反應(yīng)的生成物還是氫氧化鋰。在室溫下鋰可與空氣中的氧氣、氮?dú)馍裳趸锖偷?。保存金屬鋰需要浸在液體石蠟中，或者貯存在汽油、煤油中，也可以在惰性氣體中保存。與其它堿金屬不同，鋰能與C直接反應(yīng)生成碳化物。在加熱條件下，鋰與氫直接化合成離子型的氫化物，在非極性溶劑中生成復(fù)合的氫化物。鋰的鹵化物、硫酸鹽高溫難分解。碳酸鋰在1270工以上分解為Li20與C02，但硝酸鋰分解溫度較低,700艾就可以分解。鋰在地殼豐度表中屬于不多見的元素，但它卻是可以富集成礦的元素。在自然界，可以以礦床形式存在的有：鋰輝石、鋰云母。除此之外，以碳酸鋰形式存在的化工原料也屬于常用的含鋰原料。鋰輝石顧名思義，鋰輝石也是屬于輝石類的鏈狀硅酸鹽礦物。它的理論化學(xué)式為LiAISi2O6，理論化學(xué)組成為：Li2O占8.1%、AI2O327.4%、SiO264.5%。在鋰輝石的晶體結(jié)構(gòu)中，硅氧四面體以頂角公用相連成單鏈并平行c軸延伸。Al3+和Li+同氧組成八面體，這些八面體再共棱也連接成鏈并亦平行c軸延伸。硅氧四面體的單鏈不是直線形，而呈折線形。這種結(jié)構(gòu)呈單斜晶系，故也可以說屬于單斜輝石系列礦物。鋰輝石的鏈狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致它的晶體習(xí)性多呈柱狀，集合體多為粒狀或板柱狀，柱面常顯有縱條紋，有時也為隱晶質(zhì)的致密塊狀，多呈無色、灰白及其它色調(diào)。晶體多為玻璃光澤，比重為3.13~3.20g/cm3，莫氏硬度為6.5~7.0。鋰輝石存在兩種變體，一種是屬于低溫型的鋰輝石（P-鋰輝石），它在常溫常壓下是穩(wěn)定的，如果在高溫條件下，則必須存在一定的壓力條件才穩(wěn)定。例如在1000°C和12kPa的壓力下，或者在900°C和8kPa壓力下，或者在600°C和5.7kPa壓力下，P-鋰輝石仍可以穩(wěn)定存在。當(dāng)然，如果在常壓下，加熱到900C以上，低溫型的鋰輝石（P-鋰輝石）可以迅速地轉(zhuǎn)化為高溫型的鋰輝石（a-鋰輝石）°a-鋰輝石是屬于四方晶系，除了相變速度快的特點(diǎn)外，它還具有另外兩個特點(diǎn)：/\\\?一是這種相變伴隨著體積的較大膨脹，容易產(chǎn)生熱裂；二是這種相變不是可逆的（如石英、方石英的相變都是可逆的），是屬于單向性的相變。當(dāng)P-鋰輝石經(jīng)過細(xì)磨之后，在700C長時間加熱，也會變?yōu)閍-鋰輝石。「鋰輝石熱性質(zhì)的最大特點(diǎn)是它的熱膨脹系數(shù)很低，約為0.5x10-6/C,相當(dāng)于石英玻璃的熱膨脹系數(shù)。單獨(dú)的鋰輝石的熔點(diǎn)并不低，可達(dá)1380工。但如果作為輔助的助熔劑，則將顯示很強(qiáng)的助熔特性。例如，當(dāng)30%的鋰輝石混合70%的鉀鈉長石一起作為助熔劑使用時，它們的最低共熔點(diǎn)只有1120°C;而當(dāng)40%鋰輝石混合60%的霞石正長巖使用時，它們的最低共熔點(diǎn)只有1080C。無疑這種強(qiáng)的助熔劑作用可以使陶瓷坯體的燒結(jié)溫度降低，使瓷化溫度下降，同時它還使陶瓷坯體的吸水率下降、機(jī)械強(qiáng)度增加、濕膨脹減小、耐化學(xué)腐蝕性提高。此外，鋰輝石極低的熱膨脹系數(shù)還使它添加到陶瓷坯體后，將使其總體的熱膨脹系數(shù)降低，提高耐熱沖擊性和熱穩(wěn)定性，特別能夠減少在燒成過程中（包括急冷、緩冷階段）的燒成開裂。不過，因?yàn)殇囕x石是屬于稀有金屬資源，價格較高;另外，鋰的更高科技含量產(chǎn)品和更高價值的應(yīng)用有待開發(fā)和利用，因此，目前采用鋰輝石作為傳統(tǒng)陶瓷坯體的原料使用已不現(xiàn)實(shí)鋰輝石目前大量用于生產(chǎn)高科技的耐熱沖擊的高級特種陶瓷制品及微晶玻璃制品;這些制品既可以廣泛應(yīng)用于各種電炊具、可加熱的餐具、微波爐內(nèi)的耐熱盤，又可以應(yīng)用在太空望遠(yuǎn)鏡、火箭的鼻錐、高能電池等高科技領(lǐng)域。此外，特殊的玻璃與釉料有時也采用它作為原料。鋰輝石主要產(chǎn)于富鋰的花崗偉巖石中，共生礦物有鈉長石、微斜長石、石英等。在我國，主要產(chǎn)于新疆的富蘊(yùn)縣可可托海、阿爾泰市、湖南的平江、江西的宜春與橫峰縣。這些偉晶花崗巖多與鈮鉭礦的產(chǎn)出有關(guān)，因此，這些鈮鉭礦的選礦的尾礦都會含有鋰輝石。我國還大量進(jìn)口澳大利亞的鋰輝石。鋰輝石產(chǎn)品通常分為化工級、玻璃級、陶瓷級。它們的氧化鋰（Li2O）含量分別定為丄7.2%、》6.5%、>5.5%O鋰云母鋰云母的化學(xué)組成不是十分固定。它的理論化學(xué)式為K{Li2-xAI1+x[AI2xSi4-2xO10]F2},其中X=0~0.5。其成分變化較大，其中的K還可為鈉（4.1%）、銣（S4.9%）、銫（4.9%）置換，而Li+和AI3+則可能被Fe2+(4.5%)、Mn變價離子(4%)及較少的其它離子(Ca2+、Mg2+、Ti4+等)置換，F(xiàn)-也常被OH-(<2.6%)替代。產(chǎn)自江西的鋰云母粉的化學(xué)成分大致如下：SiO255.00%、Al2O325.00%、Fe2O30.08%、Li2O4.00%、K2O+Rb2O+Cs2O9.00%、Na2O1.00%、F5.00%。鋰云母屬于2:1型(兩層(Si,AI)-04四面體層中間夾一層(AI-06)八面體)三八面體和二八面體的過渡類型的層狀硅酸鹽，這種結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性就是由于它的八面體層中陽離子種類較多所致。由于它的層狀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，致使它的晶體發(fā)育成假六方的鱗片狀或板狀，形成閃閃發(fā)亮的鱗片狀集合體。一組平面解理發(fā)育完全，很易剝成具有彈性的片狀，層狀的解理面呈珍珠光澤，整體呈玻璃光澤；其比重為2.8~2.9g/cm3，莫氏硬度為2.5-4;不溶于水，對于鹽酸也只顯現(xiàn)微溶的性質(zhì)；它的熔點(diǎn)低于鋰輝石，為1168~1177工。鋰云母目前只用于玻璃工業(yè)和制備瓷釉，未見在傳統(tǒng)陶瓷坯體上的應(yīng)用。它們在瓷釉與玻璃中不僅可以以礦物的形式提供易熔的含氧化鋁的原料(可提供AI2O3的含量達(dá)25%)，還提供了氧化鋰與氟。鑒于提供了這些化學(xué)組份，它們可以對瓷釉與玻璃產(chǎn)生如下有益的作用：有利于降低熔化溫度；有利于減小熱膨脹系數(shù)；提高玻璃與釉的機(jī)械強(qiáng)度，增加硬度與彈性；增加光澤度，提高折光率；氟的存在有利于制備乳濁釉與乳濁玻璃。當(dāng)然，利用鋰云母與堿性長石、霞石正長石生成低共熔體的性質(zhì)可用來制備低溫半?；蛉；母呒夹g(shù)陶瓷的坯體，它可以賦予這類陶瓷坯體低的燒成溫度、較寬的燒成范圍、良好的機(jī)械性能以及優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。含鋰長石這里重點(diǎn)介紹的含鋰長石不是礦物學(xué)意義上的純鋰長石，即不是所謂的透鋰長石。先簡要地介紹一下透鋰長石的性能。透鋰長石的化學(xué)式為LiAISi4O10,其中含Li204.9%、Al2O316.6%、SiO278.5%。比重為2.39-2.46,莫氏硬度6.0-6.5，呈玻璃光澤，條痕白色。它不溶于水，也不溶于其它強(qiáng)的無機(jī)酸，但溶于氫氟酸。透鋰長石的熔點(diǎn)較高，為1350工。不過，自然界存在的透鋰長石礦石量很少，這里重點(diǎn)介紹一種產(chǎn)自江西的含鋰長石，博德公司大量采用該原料制備微晶玻璃。經(jīng)化驗(yàn)分析，這種含鋰長石的主要成分范圍如下：SiO268.8%~71.3%、Al2O316.9%-18.8%、K2O2.20%-2.81%、Na2O4.76%-6.29%、Li2O1.01%-1.17%、Fe2O30.05%-0.12%、MgO0.01%-0.20%、CaO0.10%-0.41%、TiO2O.O1%~O.1O%、燒失量1.02%~1.97%。從壓制圓餅的燒樣的試驗(yàn)可以明顯看出，這種含鋰長石的熔點(diǎn)是目前現(xiàn)有傳統(tǒng)陶瓷原料中最低的，它的餅樣在1200^左右燒后邊棱全部圓化，而且都是過燒膨脹，這說明它比低溫砂（鈉長石）的熔點(diǎn)還低。正是因?yàn)樗奶貏e低的熔點(diǎn)，我們才認(rèn)為，這種含鋰長石決不是透鋰長石或者鋰輝石（它們的熔點(diǎn)均高，而且Li2O含量也高），或者它們與鈉長石的混合物（它們的混合物的共熔點(diǎn)也沒有這么低），這種含鋰長石很可能是最低溫的鋰云母礦物（它的熔點(diǎn)為1170工左右）與鈉長石、含鉀的鈉長石的混合物。該礦粉中常常見到閃閃發(fā)光的鱗片狀的粉末，這也是一大證明。這種含鋰長石的過低熔點(diǎn)致使它不適宜用作拋光磚的原料。因?yàn)樘砑舆@種原料到配方當(dāng)中，會造成拋光磚坯體的始熔點(diǎn)偏低，不利于完成拋光磚配料中黑泥的有機(jī)質(zhì)的充分氧化，常常會產(chǎn)生坯體黑心、表面針孔，甚至發(fā)泡等缺陷。特別是快速燒成時，這些缺陷更易產(chǎn)生。當(dāng)前，這種含鋰長石常應(yīng)用于玻璃工業(yè)；根據(jù)這種含鋰長石的性能，釉面磚坯體（它的燒成溫度低）可以使用這種低溫原料，甚至可以作為主要原料使用。碳酸鋰碳酸鋰是引入純氧化鋰的最常用的化工原料。它的理論化學(xué)式為Li2CO3，其中Li20占40.4%，CO2占59.6%。碳酸鋰化工原料多為無色晶體或白色粉末，自然界尚不存在碳酸鋰。它屬單斜晶系，比重較輕，只有2.11g/cm3。碳酸鋰比任何其它堿金屬的碳酸鹽的蒸氣壓都要高。碳酸鋰微溶于水，而且，隨著水的溫度的增加，它的溶解度會進(jìn)一步減小，在0°C水中的溶解度為1.54g/100mL，在100工水中的溶解度為0.72g/100mL。它易溶于各種酸，但不溶于乙醇和丙酮。碳酸鋰的熔點(diǎn)為723C,在723~1270C溫度范圍內(nèi)，它會逐步分解，生成氧化鋰和二氧化碳。目前，碳酸鋰有25%用于玻璃、搪瓷與陶瓷工業(yè)中，特別在微晶玻璃中，它用于制備低膨脹的以鋰輝石或鋰霞石為微晶相的微晶玻璃。在綠色環(huán)保時代，碳酸鋰常常以強(qiáng)助熔劑的形式替代由于環(huán)保而限制使用的氧化鉛，用于助熔和提高光澤度。如前所述，含鋰的礦物原料，如鋰輝石、鋰云母的資源較少，價格較高，不宜用作傳統(tǒng)陶瓷的坯體原料。而江西有較大規(guī)模產(chǎn)出的含鋰長石(它可能是一種鋰云母與含鉀鈉長石的混合礦物原料)，它含鋰量為0.5%~1.5%，價格在當(dāng)?shù)匾采心芙邮?。這種原料由于過低的熔點(diǎn)而不能用于生產(chǎn)拋光磚產(chǎn)品，很多陶瓷廠的試驗(yàn)均已表明，這種含鋰長石用作拋光磚配料時會使其始熔溫度偏低，造成表面過早封閉，使內(nèi)部的氣體不能完全排除，有機(jī)質(zhì)也不能充分氧化，造成坯體黑心，表面有密集的針孔，不能通過水泥的抗污測試，甚至?xí)l(fā)泡、變形。不過，這種原料可用于燒成溫度為1100C左右、吸水率偏高(8%~12%)的釉面磚坯體。含鋰長石原料在釉面磚坯體中的主要作用與影響如下：對釉面磚坯體的燒成溫度的影響含鋰長石的熔點(diǎn)比純鈉長石還低，這無疑會降低釉面磚坯體的燒成溫度，使得釉面磚坯體及時獲得玻璃相，有利于實(shí)現(xiàn)釉面磚的低溫?zé)?。對釉面磚坯體的機(jī)械強(qiáng)度與吸水率的影響含鋰長石在釉面磚坯體中獲得足夠的玻璃相，有利于燒結(jié)反應(yīng)的進(jìn)行，會提高坯體的機(jī)械強(qiáng)度，并且降低坯體的吸水率。對釉面磚坯體的熱膨脹的影響含鋰長石對釉面磚坯體熱膨脹的影響來源于兩個方面：一方面，對于熔解石英能力來說，它可以以強(qiáng)助熔作用熔解熱膨脹系數(shù)較高的石英礦物，將它轉(zhuǎn)化為熱膨脹系數(shù)較低的硅氧玻璃；另一方面，作為同是助熔劑來說，含Li2O的玻璃相熱膨脹系數(shù)低于含Na20、K2O玻璃相的熱膨脹系數(shù)。雖然含鋰長石也有較多的Na2O、K20,但總的來說，它的摻入應(yīng)該會減小坯體的熱膨脹系數(shù)。對釉面磚坯體濕膨脹的影響含鋰長石對釉面磚坯體的濕膨脹的影響是對立的兩個方面。一方面它降低坯體的吸水率，顯然這有利于降低坯體的濕膨脹；另一方面，它產(chǎn)生的含堿金屬氧化物的玻璃相卻增大了坯體的濕膨脹，特別是相對含硅灰石、透輝石的釉面磚坯體，它應(yīng)該有增大坯體濕膨脹的趨向。4.1對釉料及微晶玻璃的始熔溫度、熔化溫度的影響按重量比比較，氧化鋰是最能降低釉料及微晶玻璃的始熔溫度、熔化溫度的化學(xué)組份。利用它與氧化鉛（黃鉛或鉛丹）近似的助熔作用，可以研制不污染環(huán)境的無鉛瓷釉，這個突出的作用跟它明顯助熔性質(zhì)的表現(xiàn)有關(guān)。一方面，鋰的離子半徑很小，便于在熔體中擴(kuò)散，有利于強(qiáng)化它的助熔作用。特別是當(dāng)氧化鋰與氧化鈉、氧化鉀共同使用時，它們會形成最低的共熔點(diǎn)，這種形成最低共熔點(diǎn)的作用是它降低釉料、微晶玻璃的始熔溫度、熔化溫度的基礎(chǔ)；另一方面，鋰的分子量奇小，只有6.94，相當(dāng)于鈉的1/3、鉀的1/5。所以按重量或質(zhì)量計算，氧化鋰的助熔能力就顯得更強(qiáng)。這兩方面的作用使得添加百分之幾的碳酸鋰就可以制備流動性好、光澤度高、機(jī)械強(qiáng)度大、耐化學(xué)腐蝕性及耐氣候性的無鉛瓷釉。這不僅大大減少由于加入揮發(fā)性極強(qiáng)的氧化鉛而造成對窯爐、窯具、環(huán)境的污染與侵蝕，還克服了鉛釉彈性差、機(jī)械強(qiáng)度小、硬度低、耐化學(xué)腐蝕性能差等弊病。在一般的瓷釉中，添加0.5%的Li20就可以明顯改善它的流動性，提高它的光澤度；對于堿釉來說，添加9%~12%的碳酸鋰可以熔化較多含量的Al2O3與SiO2等難熔組份，生成穩(wěn)定的瓷釉，同時，保持足夠的堿性成分，以產(chǎn)生鮮艷亮麗的銅蘭等典型堿釉的呈色。在這里，我們要強(qiáng)調(diào)氧化鋰對熔解二氧化硅砂粒、加速熔化速度的作用。在含有較多二氧化硅砂粒的瓷釉中，如果有Li2CO3存在，則在200~240工溫度下就會發(fā)生分解，這將遠(yuǎn)低于Na2CO3與K2CO3的分解溫度，所有這些作用都離不開氧化鋰極強(qiáng)的助熔作用。對釉料及微晶玻璃粘度的影響與降低熔化溫度的作用與影響一致，氧化鋰也會大幅度降低釉料及微晶玻璃的粘度。這個作用與鋰屬于惰性氣體型的、極小離子半徑的離子形式有關(guān)。這種離子特點(diǎn)在玻璃結(jié)構(gòu)中容易形成不對稱的中心，也會極化氧離子、減弱硅氧之間的鍵力，同時它作為近似的質(zhì)子狀態(tài)可以深深滲透到陰離子的電子殼層內(nèi)，因而它可降低玻璃相的粘度，起到助熔的作用。相對而言，氧化鋰降低粘度的作用還稍微顯示出具有某種短性性質(zhì)，即在對粘度的影響方面，高溫區(qū)與低溫區(qū)降低粘度的表現(xiàn)具有不同的特點(diǎn)。在低溫區(qū)，含堿金屬玻璃相的結(jié)構(gòu)狀態(tài)雖然大致相似，但粘滯流動所需的活化能將隨著Li+離子鍵強(qiáng)的增加而增加。由于Li+離子的離子半徑遠(yuǎn)小于其它堿金屬離子，與0的鍵強(qiáng)最大，故含鋰玻璃顯示的粘度要大于其它含堿金屬的玻璃相。而在高溫區(qū)，含堿金屬的玻璃相會發(fā)生空位結(jié)構(gòu)的遷移，而這種空位結(jié)構(gòu)的遷移能力隨著離子半徑的增加而減小，即這時的粘滯流動所需的活化能會隨著離子半徑的增加而增加。Li+離子半徑最小，它的活化能最小（空位結(jié)構(gòu)遷移能力增加），致使含Li+玻璃的粘度也最低。對釉料及微晶玻璃的表面張力的影響正是由于Li+離子具有較其它堿金屬離子的高場強(qiáng)（電荷相同，離子半徑最小），造成含Li+玻璃相的表面張力特征常數(shù)值明顯大于含其它堿金屬離子的玻璃相。在非表面活性的離子當(dāng)中，它的表面張力特征常數(shù)值遠(yuǎn)高于Na+,更不用說具有中間表面活性離子的K+、Rb+、Cs+了。在文獻(xiàn)介紹的非活性離子對表面張力影響的特征常數(shù)值可以發(fā)現(xiàn)，鋰的對表面張力的作用大小類似于Zn2+。需要注意的是，如果Li2O與K20、Na2O同時使用，則對表面張力影響就將復(fù)雜化。對釉料及微晶玻璃的熱膨脹的影響對于堿金屬元素來說，它們在硅酸鹽玻璃網(wǎng)絡(luò)中起改性體作用，即主要呈現(xiàn)斷網(wǎng)的作用。因此堿金屬族的所有元素對釉料及微晶玻璃都起增大熱膨脹系數(shù)的作用。不過，由于Li+離子半徑小，場強(qiáng)相對較高，對硅酸玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)尚有“積聚”作用的趨勢，因而可以認(rèn)為，Li+離子對玻璃相熱膨脹系數(shù)的增加幅度最小。但是，與帶二價電荷的堿土金屬離子相比，它的對硅酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)的“積聚”作用尚小，因此Li+離子對玻璃相熱膨脹系數(shù)的增加作用要高于堿土金屬離子。對釉料及微晶玻璃的機(jī)械強(qiáng)度的影響對于釉料及微晶玻璃中的硅酸鹽玻璃相網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來說，橋氧鍵鍵強(qiáng)大于非橋氧鍵鍵強(qiáng)。而對于非橋氧鍵強(qiáng)來說，堿金屬族的離子與0的鍵強(qiáng)整體較低，但其中Li+離子與O的鍵強(qiáng)最高。因此，盡管含堿金屬離子（Li+、Na+、K+等）的釉料及微晶玻璃的機(jī)械強(qiáng)度普遍不高，但其中含Li+離子的釉料及微晶玻璃的機(jī)械強(qiáng)度相對最高，這包括抗壓強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度及彈性、硬度在內(nèi)。對釉料及微晶玻璃的耐化學(xué)腐蝕性的影響與前面介紹的對釉料及微晶玻璃的機(jī)械強(qiáng)度的影響相一致,Li+離子相對于其它堿金屬如Na+離子、K+離子來說，它有利于適當(dāng)提高釉料及微晶玻璃的耐化學(xué)腐蝕性，既提高耐水性，也提高耐酸性。這樣,Li+既可促進(jìn)硅酸鹽熱熔體的熔解性及助熔性，又可以避免其耐化學(xué)腐蝕性受到較大損害。同樣，如果Li20與Na20、K20同時使