玻璃的形成

硅酸鹽形成階段生成的硅酸鈉、硅酸鈣、硅酸鋁等燒結(jié)物及反應(yīng)剩余的大量二氧化硅在繼續(xù)提高溫度時(shí)，開始熔融，易熔的低共熔混合物首先開始溶化，同時(shí)，硅酸鹽燒結(jié)物和剩余的二氧化硅互相溶解和擴(kuò)散，由不透明的半熔融燒結(jié)物轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞯牟Ａб?，不再有未反?yīng)的配合料顆粒。但玻璃液中存在大量的氣泡，化學(xué)組成和性質(zhì)不均勻，有很多條紋。平板玻璃形成大約在1200~1400℃完成。

玻璃形成過程中石英砂的溶解和擴(kuò)散速率比其中各種硅酸鹽的溶擴(kuò)速率慢得多，因此玻璃形成速率實(shí)際取決于石英砂粒的熔擴(kuò)速率。石英砂的熔擴(kuò)過程分為兩步，首先是砂粒表面發(fā)生溶解，然后溶解的二氧化硅向外擴(kuò)散。石英砂粒的溶解速度決定于擴(kuò)散速率。隨石英砂粒的逐漸溶解，熔融物中SiO?含量越來越高，玻璃粘度也隨之增加，擴(kuò)散更難進(jìn)行，進(jìn)一步導(dǎo)致石英砂粒溶解速率減慢。所以，石英砂粒溶解速度與熔體粘度、溫度和砂粒表面層SiO?與熔體中SiO?濃度差有關(guān)。由于擴(kuò)散是一種由熱運(yùn)動(dòng)引起的傳至過程，而熔體中SiO?和各種硅酸鹽之間分布不均勻并存在濃度梯度，使它們產(chǎn)生擴(kuò)散，并且個(gè)硅酸鹽之間發(fā)生相互擴(kuò)散，這類擴(kuò)散均有利于SiO?更好的溶解，同時(shí)有利于不同區(qū)域的硅酸鹽形成相對(duì)均勻的玻璃液。

玻璃熔制過程中玻璃形成速度與熔制溫度、玻璃成分和砂粒大小有關(guān)。經(jīng)試驗(yàn)證明，石英顆粒越小，反應(yīng)時(shí)間越短，玻璃形成速率越快。