玻璃的粘度在光学玻璃生产中粘度是极重要的物理性貭之一.许多工艺规程都根据玻璃的粘度数据来制订.例如玻璃液的澄清tg.度、搅拌速度的变化、出炉与浇注温度、成型及热加工温度等的规定都决定于玻璃液的粘度特性.所谓粘度是指面积为5的两平行液层以一定的速率梯度·dy·移动时所产生的内摩擦力/.其单位为克/厘米·秒.·‘.口真/7=刀9—):—.4X(1.3—5)根据弗兰克尔(中peHKe~b)的理论r20l,对非缔合性的液体,粘度与温度成指数关zq吁二/d‘xI(1.3—
光学玻璃物理性质及化学性貭或10g矽:;n十KT·(1.3-6+)其中月。为粘程的活化能.对玻璃系统来说,随着温度下降熔体中各离子及离子团起缔合作用,组成一定大小的结构组团.这时玻璃的粘度与温度成更复杂的关系,曾提出粘度与温度平方成正比.屯v=o+去.·(1.3-?)’尸,·。:嘱卜山·缪勒尔I,11孰为玻璃熔体的粘程活化能月。小于化学键断裂的能量占。而与化学键转换能量轧相当为键的热振动能量则以上能量间有-下列关系2—7仟卡/克分子=月,
不随温度而变化,在1200-C以下‘Ii,迅速上7b.活化能月。主要决定玻璃中Si—O键的数量和强度,郎随SiO:合量提高而上升,同时与网络外离子R-O的键强有关.玻璃的许多工艺性貭决定于粘度.玻璃粘度、工艺过程及其表现性貭特征的关系.表1.3—9玻璃在不同粘度范围的特征性能及其相关的工艺过程玻璃状态固态粘滞状态液态塑性状态软化状态温度范围(℃)<厂譬了9——y’f丁/一了,厂,一l+200~c粘度范围(泊)<1018。10ls——100Ⅱ0+——10l-J104-~——Ⅱ0Q特征性貭急冶时产WWW.DONGSH.NET暂时应力应力迅速滑失,物理性貭产生突变烧结呻拉丝呻析晶成为熔融体工艺过程退火显色、乳白及其他热处理压型—>槽沉啼吹制熔炼注:了,——转变温度:丁f——软化温度;丁+——熔融温度
厦门益唯特研制生产的光学玻璃,视镜玻璃、钢化硼硅视镜具有优良的物理化学性能,材料硅量在85%以上,玻璃的内部结构稳定性极为良好,因而具有较好的机械性能和化学性能;由于它的低热膨胀系数,能更好的耐受较高的温差,并具有良好的耐高温性能,是制造耐高温视镜玻璃、锅炉视镜玻璃、管道专用玻璃的优良材质。
光学玻璃在常温和熔化温度之间,玻璃的粘度会减小 15-20 个数量级,在这个粘度范围内,玻璃会经历 三种不同的热动力学状态: 1. 熔化态:在液相温度(liquidus temperature)Ts 以上 2. 超冷熔化态:在液相温度 Ts 和转变温度(transformation temperature)Tg 之间 3. 凝固、准固态熔化态:在转变温度 Tg 以下 结晶化和玻璃形成的体积-温度曲线示意图 1:液态;2:超冷液态;3:玻璃;4:晶体 Ts:熔化温度;Tg:转变温度 在超冷熔化态, 结晶化的缺失是玻璃得以形成的最重要因素, 因此在全部温度区内稳定和平滑的 粘度变化是玻璃的基本特性,而粘度的温度依赖性是玻璃生产和加工的关键特性。 熔化和均质化通常必须在粘度小于 200dPas 时发生,典型的玻璃加工过程,如吹制、压制、拉 制和轧制,需要玻璃在 10e3-10e7 dPas 的粘度范围,作为这个“工作范围”的特征温度点,通 常定为粘度为 10e4 dPas 时的温度,称为工作点(woking point)。 根据粘度介于 10e3-10e7 dPas 之间的温度差,玻璃常被区分为“长”(大温度差,粘度-温度 特性曲线平坦、斜率小)和“短”(小温度差,粘度-温度特性曲线陡直、斜率大)玻璃。 在软化点(softening point)附近,玻璃会会由于自重迅速发生形变,玻璃粉末烧结和玻璃吹 制就在这个温度区进行。软化点定义为粘度为 10e7.6 dPas 时的温度。 当粘度高于 10e10 dPas 时,粘度具有越来越大的时间依赖性,建立结构平衡所需要的时间最 后会变得很长。 在正常冷却条件下, 粘度在 10e13 dPas 时的玻璃结构可以认为已固化或“冻结”。