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玻璃密度與什么因素有關(guān)?

2019-07-29 1716

  玻璃密度表明玻璃單位體積的質(zhì)量,與其摩爾體積成反比,所以它首要決定于構(gòu)成玻璃的原子的質(zhì)量,也與原子的堆積嚴(yán)密程度、配位數(shù)有關(guān),是表征玻璃結(jié)構(gòu)的一個標(biāo)志。


  玻璃密度的測量辦法:


  現(xiàn)在測定玻璃密度的辦法有比重瓶法、阿基米德法、懸浮法等。為了快速測定玻璃的密度,在工業(yè)上一般應(yīng)用懸浮法。這種辦法是選擇兩種具有不同密度的有機試液(如p一溴代萘、四溴乙炔等)進行配比,將玻璃樣品懸浮在混合試液上部,跟著溫度的改變,試液的密度作相應(yīng)的改變。當(dāng)試液的密度與玻璃試樣共同時,玻璃開始下沉,依據(jù)下沉速度和試液的溫度系數(shù),就可測出玻璃的密度。這種辦法簡易快速,已廣泛作為操控玻璃出產(chǎn)和玻璃組成恒定性的有用手法。


  玻璃密度與溫度聯(lián)系:


  跟著溫度的升高,玻璃密度下降,而比容(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"C時,密度下降約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)。


  玻璃密度與壓力的聯(lián)系:


  玻璃接受高壓甚至超高壓后,性質(zhì)和結(jié)構(gòu)都有改變,大部分玻璃在接受1GPa壓力后,具有完善的塑性,如果接受更高的壓力,例如10~20GPa,或許使玻璃密度改變。這是因為加高壓后玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的容積減少,使玻璃的密度增大。例如石英玻璃在接受20GPa壓力后密度可從2.229/cm3增至2.619/cm3,除掉壓力后,此密度的增高可在室溫下耐久地保存下來,但加熱至幾百度,密度又逐漸趨向于下降,宜至回復(fù)到原來的密度值。


  密度改變的起伏與加壓的辦法、玻璃的組成、壓力的大小和加壓的時刻有關(guān),在高壓下,不同的玻璃組成其密度有很大不同,對于這個問題正在進行很多的研討。一般以為,含網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成離子多的玻璃具有較大的空地,因而在加壓下密度添加較大。但是含網(wǎng)絡(luò)外離子多的玻璃,因為它們已填充著網(wǎng)絡(luò)空地,因而加壓下密度改變很小。從玻璃在不同壓力下的折射率改變能夠看出密度的改變。一般說來,加壓時折射率添加,玻璃的密度也添加。

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  玻璃密度與熱前史的聯(lián)系:


  在退火溫度范圍內(nèi),玻璃的密度與退火溫度、保溫時刻、降溫速度出現(xiàn)比較復(fù)雜的聯(lián)系,能夠指出如下規(guī)律:


 ?。?)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;


 ?。?)在必定退火溫度下,保溫必定時刻后,玻璃的密度趨向平衡,而淬火玻璃處于較大的不平衡狀態(tài);


 ?。?)冷卻速度愈快,違背平衡密度的溫度愈高,其瓦溫度也愈高。


  在出產(chǎn)上,一個玻璃制品因為冷卻速度不同,可在密度上明顯地反映出來。玻璃析晶是一個結(jié)構(gòu)有序化進程,因而玻璃在析晶后密度是添加的。玻璃晶化(包含微晶化)后密度的大小首要決定于析出晶相類型。


  例如在LizO—A1203-SiOz系玻璃中,在500℃前處理,因為未發(fā)作晶化,其密度值不變;在530~700℃處理5~24h,因為玻璃中析出偏硅酸鋰晶體,使密度值從2.3649/cm3添加到2.389/cm3;進一步進步熱處理溫度到800"C,密度又升高到2.449/cm3,比根底玻璃進步3.2%。這是在殘余玻璃相中生成盧一鋰霞石型的固熔體所致。所以依據(jù)各種熱處理條件下密度的改變,能夠操控析出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靈敏的性質(zhì),只要成分上發(fā)作細(xì)小的改變,密度就會當(dāng)即反映出來,能夠利用密度改變操控工藝出產(chǎn)。例如,砂子的含水量簡單改變,如在3%~10%內(nèi)動搖可導(dǎo)致玻璃密度產(chǎn)生100×10—4g/cm3。的改變。配料稱量不準(zhǔn),料方計算錯誤,原料成分改變,錯用他種熟料,料倉存在漏洞,合作料在運送進程中分層及其他意外因素等,都或許引起密度的改變。


  文章源自:中山家居玻璃加工

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