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玻璃的形成动力学
 发布时间:2013年06月03日 浏览:2114
在玻璃熔制过程中,玻璃形成速度与玻璃成分、石英颗粒大小、熔制温度等有关。

玻璃成分:

钠钙玻璃τ=[w(SiO2)+w(Al2O3)]/[w(Na2O)+w(K2O)]

硼硅玻璃τ=[wSiO2+w(Al2O3)]/[wNa2O+w(K2O)+0.5wB2O3]

对铅硅玻璃:τ=w·[w(SiO2)]/[w(Na2O)+w(K2O)+0.125wPbO]

式中:τ——熔化速度常数,表示玻璃相对难熔的特征值;

w——玻璃组分中的质量分数,%

上式中的τ值与一定的熔化温度相适应的,见下表。

Τ

6.0

5.5

4.8

4.2

熔化温度/

1450~1460

1420

1380~1400

1320~1340

需要注意,常数τ是经验值,在评定熔制温度时,不是十分精确,尤其在评定硼硅玻璃和高铅玻璃方面准确程度较差,仅可以作为定性评价工具。常数τ应与其它影响熔制速度的因素一起考虑。

 石英颗粒的大小:鲍特维金提过下式来计算石英颗粒的大小对玻璃形成时间的影响。

t=0.125K1D3

式中:t——玻璃形成时间,min

D——原始石英颗粒直径,cm

K1——与玻璃成分和温度有关常数,成分为(质量分数):SiO273.5%CaO10.5%Na2O16.0%,试验温度1390℃时,K1=8.2×106

由上式可见,玻璃形成时间与石英颗粒直径成三次方关系,说明颗粒的直径对玻璃的形成时间有很大影响。

熔融体温度:索林诺夫提出玻璃熔融体温度愈反应时间的关系为:

T=ae-bt

式中:t——玻璃形成时间;

T——熔融体温度;

ab——与玻璃成分和原料颗粒度有关的常数,对平板玻璃而言,a=101256,b=0.00815.

由上式表明,玻璃形成时间与熔体温度成指数关系,玻璃形成的因素是复杂的,因而上述公式都不足以用来精确计算玻璃形成过程,可作为参考使用。


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