玻璃熔制的五个阶段一硅酸盐的形成IN配合料加热时,开始主要是固相反应,有大量气体逸出。一般碳酸钙和碳酸镁能直接分解逸出二氧化碳,其它化合物与二氧化硅相互作用才分解。随着二氧化硅和其它组分开始相互作用,形成硅酸盐和硅氧组成的烧结物随后出现少量液相,一般这种液相属于低温共熔物,它能促进配合料的进一步熔化,反应很快转向固相与液相之间进行,文形成另一个新相,不断出现许多中间产物。随着固相不断向液相转化,液相不断扩大,配合料的基本反应大部分完成,成为由硅酸盐和游离SiO,组成的不透明烧结物,硅酸盐形成过程基本结束随即进入玻璃液的形成过程。这时配合料经熔化基本上已为液相,过剩的石英颗粒继续熔化于熔体中,液相不断扩大,直至全部固相转化为玻璃相,成为有大量气泡的、不均匀的透明玻璃液。当固相完全转入液相后,熔化的这两个阶段即告完成。固相向液相转变及其平衡的主要条件是温度,只有在足够的温度下,配合料才能完全转化为玻璃液
配合料加热时,开始主要是固相反应,有大量气体逸出。一般碳酸钙和碳酸镁能直接 分解逸出二氧化碳,其它化合物与二氧化硅相互作用才分解。 随着二氧化硅和其它组分开始相互作用,形成硅酸盐和硅氧组成的烧结物 随后出现少量液相,一般这种液相属于低温共熔物,它能促进配合料的进一步熔化, 反应很快转向固相与液相之间进行,又形成另一个新相,不断出现许多中间产物。 随着固相不断向液相转化,液相不断扩大,配合料的基本反应大部分完成,成为由硅 酸盐和游离SiO2组成的不透明烧结物,硅酸盐形成过程基本结束。 随即进入玻璃液的形成过程。这时配合料经熔化基本上已为液相,过剩的石英颗粒继 续熔化于熔体中,液相不断扩大,直至全部固相转化为玻璃相,成为有大量气泡的、 不均匀的透明玻璃液。当固相完全转入液相后,熔化的这两个阶段即告完成。固相向 液相转变及其平衡的主要条件是温度,只有在足够的温度下,配合料才能完全转化为 玻璃液 玻璃熔制的五个阶段——硅酸盐的形成
玻璃熔制的五个阶段玻璃液的形成玻璃液形成:(1200一1250℃)随着温度的升高,烧结物熔融,变成含有大量气泡、极不均匀的透明玻璃液的过程。在玻璃液形成阶段,首先各种硅酸盐烧结物进一步熔融并相互扩散,另外,没有反应完的石英颗粒向熔体中熔解和扩散。玻璃液形成的阶段需要的时间为30一35min
玻璃液形成:(1200-1250℃)随着温度的升高, 烧结物熔融,变成含有大量气泡、极不均匀的透明 玻璃液的过程。在玻璃液形成阶段,首先各种硅酸 盐烧结物进一步熔融并相互扩散,另外,没有反应 完的石英颗粒向熔体中熔解和扩散。玻璃液形成的 阶段需要的时间为30—35min 玻璃熔制的五个阶段——玻璃液的形成
IN玻璃液的形成在硅酸盐形成阶段生成的硅酸钠、硅酸钙、硅酸铝及反应剩余的大量二氧化硅在继续提高温度的条件下,它们相互溶解和扩散,由不透明的半熔烧结物转变为透明的玻璃液,这一过程称为玻璃的形成阶段。由于石英砂粒的溶解和扩散速度比各种硅酸盐的熔扩速度慢得多,所以玻璃形成过程的速度实际上取决于石英砂粒的熔扩散速度。石英砂粒的溶解扩散过程分为两步,首先是砂粒表面发生溶解,而后溶解的SiO,向外扩散。两者的速度是不同的,其中扩散速度最慢。所以石英砂粒的溶解速度决定于扩散速度。随着石英砂粒的逐渐溶解熔融物中的SiO,含量越来越高,玻璃液的粘度也随之增加。此时,扩散就越难进行,这导致石英砂粒的溶解速度减慢。因此,石英砂粒的溶解速度不仅与粘度和温度有关,而且与砂粒表面层SiO,和熔体中SiO,的浓度差有关。除SiO,与各种硅酸盐之间的扩散外,各硅酸盐之间也相互进行扩散,这些扩散过程有利于SiO,更好地溶解,也利于不同区域的硅酸盐形成相对均匀的玻璃液
玻璃液的形成 在硅酸盐形成阶段生成的硅酸钠、硅酸钙、硅酸铝及反应剩余的大量二氧化硅在 继续提高温度的条件下,它们相互溶解和扩散,由不透明的半熔烧结物转变为透 明的玻璃液,这一过程称为玻璃的形成阶段。 由于石英砂粒的溶解和扩散速度比各种硅酸盐的熔扩速度慢得多,所以玻璃形成 过程的速度实际上取决于石英砂粒的熔扩散速度。 石英砂粒的溶解扩散过程分为两步,首先是砂粒表面发生溶解,而后溶解的SiO2 向外扩散。两者的速度是不同的,其中扩散速度最慢。所以石英砂粒的溶解速度 决定于扩散速度。 随着石英砂粒的逐渐溶解熔融物中的SiO2含量越来越高,玻璃液的粘度也随之增 加。此时,扩散就越难进行,这导致石英砂粒的溶解速度减慢。因此,石英砂粒 的溶解速度不仅与粘度和温度有关,而且与砂粒表面层SiO2和熔体中SiO2的浓 度差有关。 除SiO2与各种硅酸盐之间的扩散外,各硅酸盐之间也相互进行扩散,这些扩散过 程有利于SiO2更好地溶解,也利于不同区域的硅酸盐形成相对均匀的玻璃液
一UN玻璃液的形成是硅酸盐形成的继续。温度1200一1500℃,各种硅酸盐开始熔融,同时未熔化的石英砂被完全熔解在硅酸盐熔体中形成玻璃液。结果:透明的玻璃液硅酸盐形成和玻璃形成没有明显的界线,玻璃形成大约28一29分
是硅酸盐形成的继续。 温度↑1200-1500℃,各种硅酸盐开始熔融,同时未熔化的石英砂被完 全熔解在硅酸盐熔体中形成玻璃液。 结果:透明的玻璃液 硅酸盐形成和玻璃形成没有明显的界线,玻璃形成大约28-29分。 玻璃液的形成
-玻璃形成过程的动力学在玻璃熔制过程中玻璃形成速度与玻璃成分、砂粒大小、熔制温度等有关。玻璃成分1沃尔夫(M.Volf)提出玻璃熔化速度常数t的方程Si02 + Al203一般工业玻璃TNa20 + K20Si02 + Al203硼硅酸盐玻璃T-Na20+K20+0.5B203Sio,铅质玻璃Na,O+K,0+0.125PbO式中t一熔化速度常数,表示玻璃相对难熔的特征值SiO2、PbO、Na,O、Al,O3、B,O3、K,O——玻璃组份中的质量百分含量,wt%
在玻璃熔制过程中玻璃形成速度与玻璃成分、砂粒大小、熔制温度等有关。 1 玻璃成分 沃尔夫(M.Volf)提出玻璃熔化速度常数τ的方程 一般工业玻璃 硼硅酸盐玻璃 铅质玻璃 τ-熔化速度常数,表示玻璃相对难熔的特征值 SiO2、PbO、Na2O、Al2O3、B2O3、K2O——玻璃组份中的质量百分 含量,wt% 式中 2 2 2 0.125 SiO Na O K O PbO τ= τ= τ= 玻璃形成过程的动力学 𝑆𝑖𝑂2 + 𝐴𝑙2𝑂3 𝑁𝑎2𝑂 + 𝐾2𝑂 𝑆𝑖𝑂2 + 𝐴𝑙2𝑂3 𝑁𝑎2𝑂 + 𝐾2𝑂 + 0.5𝐵2𝑂3