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玻璃的形成

发布日期:2021-10-18 10:00:00 作者:admin1 点击:117

硅酸盐形成阶段生成的硅酸钠、硅酸钙、硅酸铝等烧结物及反应剩余的大量二氧化硅在继续提高温度时,开始熔融,易熔的低共熔混合物首先开始溶化,同时,硅酸盐烧结物和剩余的二氧化硅互相溶解和扩散,由不透明的半熔融烧结物转变为透明的玻璃液,不再有未反应的配合料颗粒。但玻璃液中存在大量的气泡,化学组成和性质不均匀,有很多条纹。平板玻璃形成大约在1200~1400℃完成。

玻璃形成过程中石英砂的溶解和扩散速率比其中各种硅酸盐的溶扩速率慢得多,因此玻璃形成速率实际取决于石英砂粒的熔扩速率。石英砂的熔扩过程分为两步,首先是砂粒表面发生溶解,然后溶解的二氧化硅向外扩散。石英砂粒的溶解速度决定于扩散速率。随石英砂粒的逐渐溶解,熔融物中SiO₂含量越来越高,玻璃粘度也随之增加,扩散更难进行,进一步导致石英砂粒溶解速率减慢。所以,石英砂粒溶解速度与熔体粘度、温度和砂粒表面层SiO₂与熔体中SiO₂浓度差有关。由于扩散是一种由热运动引起的传至过程,而熔体中SiO₂和各种硅酸盐之间分布不均匀并存在浓度梯度,使它们产生扩散,并且个硅酸盐之间发生相互扩散,这类扩散均有利于SiO₂更好的溶解,同时有利于不同区域的硅酸盐形成相对均匀的玻璃液。

玻璃熔制过程中玻璃形成速度与熔制温度、玻璃成分和砂粒大小有关。经试验证明,石英颗粒越小,反应时间越短,玻璃形成速率越快。