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玻璃的成形过程中,玻璃液的表面能力也起着重要的作用。
表面张力多指玻璃与另一相接触时的相分界面上,在恒温、恒容下增加一个单位表面所做的功。玻璃表面的原子较玻璃内部的原子能量高,原子从内部转移到表面就需要一定的能量,这种能量一般用表面
张力表示。表面张力表示表面的自由,能使表面有尽量
收缩成球形的倾向,当表面张力大时,这种收缩成球的倾向就大。
硅酸盐玻璃的表面张力一般为220-380mN/m,比水的表面张力大3-4倍,也比熔融盐类的大,而与熔融的
金属数值接近。
玻璃的表面张力随着温度的降低而呈线性增加,而
黏度随温度的降低呈指数曲线增加,两者在不同范围内对玻璃的成形作用大小是不相同的,在绝大多数的情况下,玻璃液的黏度和表面张力对
玻璃制品的成形是有利的因素。假设玻璃的表面张力与水的相同,则玻璃人工挑料、吹制、拉制和
供料机滴料等操作就不可能实现,因此,玻璃的表面张力在成形过程中起着重要的作用。人工生产的挑料、供料机的供料、吹制成形、自由成形、控制成形等都是借助于玻璃表面张力的作用,使之达到一定的形状。例如吹制的小料泡在没有
模具时为什么会使球状,拉制的
玻璃棒为什么成为圆形,就是这个道理。另外,在玻璃器皿制品的生产中,玻璃制品的爆口和烘口,在玻璃表面张力的作用下,玻璃制品的口部边缘自然就变圆,增加了玻璃制品的
强度和美观,这些就是玻璃表面张力的作用。
不过玻璃的表面张力对压制成形也有不利的一面,有时因玻璃表面张力过大,压制的玻璃制品花纹、棱角清晰度不够,离心成形的玻璃制品有时因表面张力过大,对成形带来影响导致玻璃制品产生缺陷。玻璃的表面张力与玻璃液的温度有关,当温度升高,玻璃质点运动能增大,体积膨胀,相互作用力松弛,即表面张力降低。一般认为,当温度提高100℃时,表面张力减少1%。【完】