热处理引起的玻璃密度变化

与大多数材料类似，玻璃的密度随温度升高而下降。例如，当温度从室温升高至1300°C时， 一般工业玻璃的密度下降为6%〜12%。玻璃在弹性范围内的密度下降与其热膨胀系数有关。在 退火温度范围内，玻璃的密度与退火温度、保温时间以及冷却速率之间的关系较为复杂。一般来 说，处于高温的玻璃液冷却时，冷却速率较大的淬火玻璃将保留较多的高温状态时的松弛结构，即处于较大的不平衡状态，因而具有较小的密度；而在一 定温度下保持一定时间的退火过程则使玻璃发生结构调 整，密度也将趋于平衡状态时的数值。图25-1是退火玻 璃和淬火玻璃的密度趋于平衡的变化过程。由于退火程度 越完全的玻璃其密度值也越高，因此，可以由玻璃的密度 值来反映产品的退火质量。研究还发现，以不同冷却速率成形的玻璃具有不同的密度。例如， 无碱铝硼硅酸盐玻璃的密度为2.59g/cm³，同组成的玻璃 拉成纤维后密度为2. 54g/cm³;又如，将平板玻璃的引上 速度由40m/h增加到100m/h后，引起的玻璃密度下降约 为15XlCT⁴g/_Cm³。一般而言，冷却速率越大，偏离平衡 密度的温度越高，玻璃的转变温度也越高。因此，可以将测定的密度值与平衡密度相对比来推测 玻璃的热历史。

由于玻璃的密度与其结构特征有关，因此，玻璃在热处理过程中的密度变化可反映出晶化和 分相等结构变化，密度值与析出的晶相类型和分相的特点有关，可以根据不同热处理条件下密度 的变化来控制生成的晶相及分相过程。