玻璃的導熱性簡介
在高溫時,玻璃的導熱性隨著溫度的升高而增加。普通玻璃加熱到軟化溫度時,玻璃的導熱性幾乎增加一倍。
玻璃中增加SiO2 、A12O2 、B2O2 、CaO 、MgO等都能提高玻璃的導熱性能。
低溫時熱傳導系數占主導地位,故化學成分對玻璃導熱性能的影響可從化學鍵強度來分析。鍵強度愈大,熱傳導性能應愈好。因此在玻璃中引入堿金屬氧化物會減小導熱系數。
玻璃顏色的深淺對導熱系數的影響也較大,玻璃的顏色愈深,其導熱能力也愈小。
玻璃的導熱性對玻璃成形過程中的冷卻速度影響較大。玻璃的導熱性越大,玻璃冷卻得就越快,則成形的速度也就越快。在生產實際中,明料玻璃的導熱性要大于深顏色玻璃的導熱性,因此,對于人工成形的藝術玻璃制品就要求玻璃的熱傳導速度要慢,對于機械成形的玻璃制品就要求其熱傳導速度要快。人工成形時,吹制技師的操作要根據這個道理適當地掌握成形操作速度,尤其是形狀復雜玻璃制品和深顏色玻璃制品。
玻璃在成形時膨脹或熱收縮,以玻璃的熱膨脹系數表征。它與玻璃中應力的產生和玻璃制品尺寸的公差都有關系。玻璃在成形入模后,玻璃與模具壁表面接觸因冷卻而發生收縮,在最冷點上,玻璃表面層上收縮最大,向厚度內部收縮就逐漸減小。這樣,玻璃表面就存在著張應力。當玻璃仍處于液體狀態時,由于質點流動,應力很快消除,但當玻璃部分地到達彈性固體狀態,同時模型因受熱膨脹,這時玻璃制品的收縮和鑄鐵模型的膨脹約有1%-2%的差值,這樣就在成形的玻璃制品上產生了殘余應力,易導致表面裂紋產生。因此在成形中應當考慮不產生缺陷的應力消除速度問題。這一點在實際的生產中也常在出模時就發現有玻璃制品炸裂,有時是在出模后送退火爐前炸裂。
在套料玻璃制品的生產中,由于玻璃的熱膨脹系數不匹配問題,也常見成形操作過程中玻璃制品的炸裂發生。另外,在玻璃成形時,有時因玻璃組成中堿性氧化物含量過大,熱穩定性能下降,成形過程也會發生玻璃制品自炸現象。這就需要通過改變玻璃化學組成來提高玻璃熱穩定性能。