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玻璃的形成動力學
 發(fā)布時間:2013年06月03日 瀏覽:2291
在玻璃熔制過程中,玻璃形成速度與玻璃成分、石英顆粒大小、熔制溫度等有關。

玻璃成分:

鈉鈣玻璃τ=[w(SiO2)+w(Al2O3)]/[w(Na2O)+w(K2O)]

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

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

式中:τ——熔化速度常數,表示玻璃相對難熔的特征值;

w——玻璃組分中的質量分數,%

上式中的τ值與一定的熔化溫度相適應的,見下表。

Τ

6.0

5.5

4.8

4.2

熔化溫度/

1450~1460

1420

1380~1400

1320~1340

需要注意,常數τ是經驗值,在評定熔制溫度時,不是十分精確,尤其在評定硼硅玻璃和高鉛玻璃方面準確程度較差,僅可以作為定性評價工具。常數τ應與其它影響熔制速度的因素一起考慮。

 石英顆粒的大小:鮑特維金提過下式來計算石英顆粒的大小對玻璃形成時間的影響。

t=0.125K1D3

式中:t——玻璃形成時間,min

D——原始石英顆粒直徑,cm

K1——與玻璃成分和溫度有關常數,成分為(質量分數):SiO273.5%CaO10.5%Na2O16.0%,試驗溫度1390℃時,K1=8.2×106

由上式可見,玻璃形成時間與石英顆粒直徑成三次方關系,說明顆粒的直徑對玻璃的形成時間有很大影響。

熔融體溫度:索林諾夫提出玻璃熔融體溫度愈反應時間的關系為:

T=ae-bt

式中:t——玻璃形成時間;

T——熔融體溫度;

ab——與玻璃成分和原料顆粒度有關的常數,對平板玻璃而言,a=101256,b=0.00815.

由上式表明,玻璃形成時間與熔體溫度成指數關系,玻璃形成的因素是復雜的,因而上述公式都不足以用來精確計算玻璃形成過程,可作為參考使用。


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