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热处理引起的玻璃密度变化

发布时间:2016/7/18

与大多数材料类似,玻璃的密度随温度升高而下降。例如,当温度从室温升高至1300°C时, 一般工业玻璃的密度下降为6%〜12%。玻璃在弹性范围内的密度下降与其热膨胀系数有关。在 退火温度范围内,玻璃的密度与退火温度、保温时间以及冷却速率之间的关系较为复杂。一般来 说,处于高温的玻璃液冷却时,冷却速率较大的淬火玻璃将保留较多的高温状态时的松弛结构,即处于较大的不平衡状态,因而具有较小的密度;而在一 定温度下保持一定时间的退火过程则使玻璃发生结构调 整,密度也将趋于平衡状态时的数值。图25-1是退火玻 璃和淬火玻璃的密度趋于平衡的变化过程。由于退火程度 越完全的玻璃其密度值也越高,因此,可以由玻璃的密度 值来反映产品的退火质量。研究还发现,以不同冷却速率成形的玻璃具有不同的密度。例如, 无碱铝硼硅酸盐玻璃的密度为2.59g/cm3,同组成的玻璃 拉成纤维后密度为2. 54g/cm3;又如,将平板玻璃的引上 速度由40m/h增加到100m/h后,引起的玻璃密度下降约 为15XlCT4g/Cm3。一般而言,冷却速率越大,偏离平衡 密度的温度越高,玻璃的转变温度也越高。因此,可以将测定的密度值与平衡密度相对比来推测 玻璃的热历史。

由于玻璃的密度与其结构特征有关,因此,玻璃在热处理过程中的密度变化可反映出晶化和 分相等结构变化,密度值与析出的晶相类型和分相的特点有关,可以根据不同热处理条件下密度 的变化来控制生成的晶相及分相过程。


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