玻璃粉成分與黏度之間的關(guān)系

     玻璃粉成分與黏度之間存在復(fù)雜的關(guān)系，一般可以從氧硅比、離子的極化、鍵強(qiáng)、結(jié)構(gòu)對(duì)稱性及配位數(shù)等方面來(lái)說(shuō)明:

   (1)氧硅比，當(dāng)氧硅比，使大型四面體群分解為小型四面體群，自由體積導(dǎo)致熔體黏度下降。

    其它陰離子與硅的比值對(duì)黏度也有顯著的作用，例如H₂O一般以O(shè)H⁻狀態(tài)存在于玻璃結(jié)構(gòu)中，使玻璃中的陰離子與硅之比值加大，因此能降低玻璃的黏度。從某種意義上說(shuō)水對(duì)四面體群起著解聚作用。玻璃中當(dāng)以氟化物取代氧化物時(shí)，由于陰離子與硅之比值加大，也有降低黏度的作用。

   (2)化學(xué)鍵強(qiáng)度 在其它條件相同的前提下，黏度隨陽(yáng)離子與氧的鍵力加大而加大在堿硅二元(R₂O-Si0₂)玻璃中，當(dāng)O/Si比值很高時(shí)(即R₂O含量較高)，硅氧四面體間連接較少，已接近于島狀結(jié)構(gòu)，四面體間很大程度依靠鍵力R一〇相連接，因此鍵力較好的Li⁺具有較好的黏度，黏度按 Li₂O-Na₂O→K₂O順序遞減。但當(dāng)O/Si 比值很低時(shí)，它們的黏度大小順序又與此相反。

   在加入配位數(shù)相同的陽(yáng)離子情況下，各氧化物取代SiO₂后黏度的變化決定于 R-O鍵力的大小，故ŋ（Al₂O₃)>ŋ(Ga₂O₃）、ŋ(SiO₂)>n(GeO₂)。   

  (3)離子極化  離子間的相互極化對(duì)黏度也有顯著的影響。陽(yáng)離子的極化力大，對(duì)(硅氧鍵)氧離子極化、變形大，減硅氧鍵的作用大，表現(xiàn)為黏度下降。一般來(lái)說(shuō)非惰性氣體型陽(yáng)離子的極化力大于惰性氣體型陽(yáng)離子，故前者減弱硅氧鍵的作用較大，具有較低的黏度。

  (4)結(jié)構(gòu)對(duì)稱性 在一定條件下，結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性對(duì)黏度有著重要的作用。如果結(jié)構(gòu)不對(duì)稱就可能在結(jié)構(gòu)中存在缺陷或弱點(diǎn)，因此使黏度下降。例如，硅鍵(Si-O)和硼氧鍵(B-0)的鍵強(qiáng)屬于同一數(shù)量級(jí)，然而石英(SiO₂)玻璃的黏度卻比硼氧(B₂O₃)玻璃大得多，這正是由于兩者結(jié)構(gòu)的對(duì)稱程度不同所致。

 （5）配位數(shù) 配位狀態(tài)對(duì)玻璃的黏度也有重要的影響，氧化硼在這方面表現(xiàn)特別明顯。

  ① SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂等提高黏度;

  ② 堿金屬氧化物降低黏度;

  ③ 堿土金屬氧化物對(duì)黏度的作用較為復(fù)雜。一方面類似于堿金屬氧化物，能使大型四面體群解聚，引起黏度減小;另一方面這些陽(yáng)離子電價(jià)較高(比堿金屬離子大一倍)離子半徑又不很大，故鍵力較堿金屬離子大，有可能奪取小型四面體群的氧離子，分布自己的周圍，使黏度加大。應(yīng)該說(shuō)，前一效果在高溫時(shí)是主要的，而后一效果主要表現(xiàn)低溫。堿土金屬離子對(duì)增加黏度的順序一般為:Mg²⁺>Ca²⁺>Sr²⁺>Ba²⁺注:其中 CaO在低溫時(shí)增加黏度，在高溫時(shí)當(dāng) Ca0 質(zhì)量分?jǐn)?shù)<10%時(shí)降低黏度，當(dāng)CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)12%時(shí)加大黏度。
  ④ PbO、CdO、Bi₂O₃、SnO 等降低黏度;此外 Li₂O、ZnO、B₂O₃等都有增加低溫黏度，降低高溫黏度的作用。