玻璃密度與溫度及熱歷史的關(guān)系

【中玻網(wǎng)】隨著溫度的升高，玻璃密度下降，而比體積（即密度倒數(shù)）就會相應(yīng)地增高。對于一般的工業(yè)玻璃，當(dāng)溫度從室溫升高至1300℃時，密度下降6-12%。在彈性變形范圍內(nèi)密度的下降與玻璃的熱膨脹系數(shù)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(nèi)，玻璃的密度與退火溫度、保溫時間、降溫速度呈現(xiàn)比較復(fù)雜的關(guān)系，具有如下規(guī)律：①玻璃從高溫狀態(tài)冷卻時，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，另外也會使Tg溫度越高。
　　
　　玻璃析晶是一個結(jié)構(gòu)有序化過程，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(jù)各種熱處理?xiàng)l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，密度就會立即反映出來，可以利用密度變化來控制生產(chǎn)。例如石英砂的含水量容易變化，常在3~10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）內(nèi)波動，其可導(dǎo)致玻璃密度產(chǎn)生0.01g/cm3變化。配料稱量不準(zhǔn)，料方計(jì)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，配合料在輸送過程中分層及其它意外因素等，都將引起密度的變化。