玻璃密度與溫度及熱歷史的關系

【中玻網】隨著溫度的升高，玻璃密度下降，而比體積（即密度倒數）就會相應地增高。對于一般的工業玻璃，當溫度從室溫升高至1300℃時，密度下降6-12%。在彈性變形范圍內密度的下降與玻璃的熱膨脹系數有關。
　　
　　玻璃密度海域熱粗魯條件有關，淬冷的玻璃比退火的玻璃一般有較低的密度。列如風冷鋼化玻璃，鋼化前后的密度是不相同的。
　　
　　在退火溫度范圍內，玻璃的密度與退火溫度、保溫時間、降溫速度呈現比較復雜的關系，具有如下規律：①玻璃從高溫狀態冷卻時，淬火（急冷）玻璃比退火（緩冷）玻璃的密度低；②在一定退火溫度下，保溫一定時間后，玻璃的密度趨向平衡，而淬火玻璃處于非常大的不平衡狀態；③冷卻速度越快，偏離平衡密度的溫度越高，因此，偏離平衡密度也就越大，另外也會使Tg溫度越高。
　　
　　玻璃析晶是一個結構有序化過程，因此玻璃在析晶后密度是增加的。玻璃晶化（包括微晶化）后密度的大小主要決定于析出晶相類型。列如在Li2O-Al2O3-SiO2系玻璃中，在500℃前處理，由于未發生晶化，其密度值不變。在530~700℃處理5~24h，由于玻璃中析出偏硅酸鋰晶體，使密度值從2.36g/cm3增加到2.38g/cm3；進一步提高熱處理溫度到800℃，密度又升高到2.4g/cm3.這是在殘余玻璃相中生產β-鋰霞石型的固熔體所致。所以根據各種熱處理條件下密度的變化，可以控制不同的晶相以制取具有不同物理性質的微晶玻璃。
　　
　　玻璃密度是一個比較敏感的性質，只要成分上發生微小的變化，密度就會立即反映出來，可以利用密度變化來控制生產。例如石英砂的含水量容易變化，常在3~10%（質量分數）內波動，其可導致玻璃密度產生0.01g/cm3變化。配料稱量不準，料方計算錯誤，原料成分改變或粒度不好，錯用其它熟料，料倉存在漏洞，配合料在輸送過程中分層及其它意外因素等，都將引起密度的變化。