玻璃表面張力的物理與工藝意義

新聞發布時間：2013-6-1新聞瀏覽次數：4406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點受到內部質點的作用而趨向于熔體內部，使表面有收縮的趨勢，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，相當于將更多質點移到表面，必須對系統作功。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、恒容下增加一個單位表面時所作的功。它的國際單位為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，而與熔融金屬數值接近。
熔融玻璃的表面張力在玻璃制品的生產過程中有著重要意義，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程中起著重大作用。
在熔制過程中，表面張力在一定程度上決定了玻璃液中氣泡的長大和排除，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。在均化時，條紋及節瘤擴散和溶解的速度決定于主體玻璃和條紋表面張力的相對大小。如果條紋的表面張力較小，則條紋力求展開成薄膜狀，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（節瘤）的表面張力較主體玻璃大，條紋（節瘤）力求成球形，不利于擴散和溶解，因而較難消除。
在玻璃成形過程中，人工挑料或吹小泡及滴料供料時，都要借助表面張力，使之達到一定形狀。拉制玻璃管、玻璃棒、玻璃絲時，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質玻璃。另外，玻璃液的表面張力還影響到玻璃液對金屬表面的附著作用，同時在玻璃與金屬材料和其他材料封接時也有重要作用。
但是，表面張力有時對某些玻璃制品的生產帶來不利影響。例如在生產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。在生產玻璃薄膜和玻璃纖維時，必須很好的克服表面張力的作用。在生產平板玻璃，特別是薄玻璃拉制時要用拉邊器克服因表面張力所引起的收縮。