玻璃表面張力的物理與工藝意義

新聞發(fā)布時(shí)間：2013-6-1新聞瀏覽次數(shù)：4284新聞作者：錦泰特種玻璃

玻璃表面張力的物理與工藝意義
與其他液體一樣，熔融玻璃表面層的質(zhì)點(diǎn)受到內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的作用而趨向于熔體內(nèi)部，使表面有收縮的趨勢(shì)，即玻璃液表面分子間存在著作用力，即表面張力。增加熔體表面，相當(dāng)于將更多質(zhì)點(diǎn)移到表面，必須對(duì)系統(tǒng)作功。為此表面張力的物理意義為：玻璃與另一相接觸的相分界面上（一般指空氣），在恒溫、恒容下增加一個(gè)單位表面時(shí)所作的功。它的國(guó)際單位為N/m或J/m2。硅酸鹽玻璃的表面張力一般為（220~380）×10-3N/m，比水的表面張力大3~4倍，也比熔融的鹽類大，而與熔融金屬數(shù)值接近。
熔融玻璃的表面張力在玻璃制品的生產(chǎn)過(guò)程中有著重要意義，特別是在玻璃的澄清、均化、成形，玻璃液與耐火材料相互作用等過(guò)程中起著重大作用。
在熔制過(guò)程中，表面張力在一定程度上決定了玻璃液中氣泡的長(zhǎng)大和排除，在一定條件下，微小氣泡在表面張力作用下，可溶解于玻璃液內(nèi)。在均化時(shí)，條紋及節(jié)瘤擴(kuò)散和溶解的速度決定于主體玻璃和條紋表面張力的相對(duì)大小。如果條紋的表面張力較小，則條紋力求展開(kāi)成薄膜狀，并包圍在玻璃體周圍，這樣條紋就很快地溶解而消失。相反如果條紋（節(jié)瘤）的表面張力較主體玻璃大，條紋（節(jié)瘤）力求成球形，不利于擴(kuò)散和溶解，因而較難消除。
在玻璃成形過(guò)程中，人工挑料或吹小泡及滴料供料時(shí)，都要借助表面張力，使之達(dá)到一定形狀。拉制玻璃管、玻璃棒、玻璃絲時(shí)，由于表面張力的作用才能獲得正確的圓柱形。
玻璃制品的烘口、火拋光也是借助表面張力。
近代浮法平板玻璃生產(chǎn)原理，也是基于玻璃的表面張力作用，而獲得了可與磨光玻璃表面相媲美的優(yōu)質(zhì)玻璃。另外，玻璃液的表面張力還影響到玻璃液對(duì)金屬表面的附著作用，同時(shí)在玻璃與金屬材料和其他材料封接時(shí)也有重要作用。
但是，表面張力有時(shí)對(duì)某些玻璃制品的生產(chǎn)帶來(lái)不利影響。例如在生產(chǎn)壓花玻璃及用模具壓制的玻璃制品，其表面圖案往往因表面張力作用使尖銳的棱角變圓，清晰度變差。在生產(chǎn)玻璃薄膜和玻璃纖維時(shí)，必須很好的克服表面張力的作用。在生產(chǎn)平板玻璃，特別是薄玻璃拉制時(shí)要用拉邊器克服因表面張力所引起的收縮。