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玻璃密度與溫度及熱歷史的關(guān)系

來(lái)源:中國玻璃網(wǎng) 2015/1/29 16:24:02

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中玻網(wǎng)】隨著(zhù)溫度的升高,玻璃密度下降,而比體積(即密度倒數)就會(huì )相應地增高。對于一般的工業(yè)玻璃,當溫度從室溫升高至1300℃時(shí),密度下降6-12%。在彈性變形范圍內密度的下降與玻璃的熱膨脹系數有關(guān)。
  
  玻璃密度海域熱粗魯條件有關(guān),淬冷的玻璃比退火的玻璃一般有較低的密度。列如風(fēng)冷鋼化玻璃,鋼化前后的密度是不相同的。
  
  在退火溫度范圍內,玻璃的密度與退火溫度、保溫時(shí)間、降溫速度呈現比較復雜的關(guān)系,具有如下規律:①玻璃從高溫狀態(tài)冷卻時(shí),淬火(急冷)玻璃比退火(緩冷)玻璃的密度低;②在一定退火溫度下,保溫一定時(shí)間后,玻璃的密度趨向平衡,而淬火玻璃處于非常大的不平衡狀態(tài);③冷卻速度越快,偏離平衡密度的溫度越高,因此,偏離平衡密度也就越大,另外也會(huì )使Tg溫度越高。
  
  玻璃析晶是一個(gè)結構有序化過(guò)程,因此玻璃在析晶后密度是增加的。玻璃晶化(包括微晶化)后密度的大小主要決定于析出晶相類(lèi)型。列如在Li2O-Al2O3-SiO2系玻璃中,在500℃前處理,由于未發(fā)生晶化,其密度值不變。在530~700℃處理5~24h,由于玻璃中析出偏硅酸鋰晶體,使密度值從2.36g/cm3增加到2.38g/cm3;進(jìn)一步提高熱處理溫度到800℃,密度又升高到2.4g/cm3.這是在殘余玻璃相中生產(chǎn)β-鋰霞石型的固熔體所致。所以根據各種熱處理條件下密度的變化,可以控制不同的晶相以制取具有不同物理性質(zhì)的微晶玻璃。
  
  玻璃密度是一個(gè)比較敏感的性質(zhì),只要成分上發(fā)生微小的變化,密度就會(huì )立即反映出來(lái),可以利用密度變化來(lái)控制生產(chǎn)。例如石英砂的含水量容易變化,常在3~10%(質(zhì)量分數)內波動(dòng),其可導致玻璃密度產(chǎn)生0.01g/cm3變化。配料稱(chēng)量不準,料方計算錯誤,原料成分改變或粒度不好,錯用其它熟料,料倉存在漏洞,配合料在輸送過(guò)程中分層及其它意外因素等,都將引起密度的變化。
  
  

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