在玻璃形成階段結束后,由于各種原因在玻璃液中帶有與主體玻璃液化學(xué)成分不同的不均體,消除這種不均體,使整個(gè)玻璃液在化學(xué)成分上達到一定的均勻性稱(chēng)玻璃液的均化過(guò)程。不同的制品對玻璃液要達到的均化程度也不相同,但玻璃液的均化始終目的為了得到更優(yōu)質(zhì)的玻璃液,以便后期作業(yè)更加穩定。玻璃液的均化可包括兩大部分:化學(xué)均勻性和熱均勻性。 玻璃液的均勻度與配合料的均勻度、熔制工藝的穩定性及耐火材料的侵蝕狀況等有關(guān)。其中由耐火材料的侵蝕所造成的不均勻幾乎是無(wú)法防止的。玻璃液的均化過(guò)程通常按下述三種方式進(jìn)行: (1)不均體的溶解與擴散的均化過(guò)程 玻璃液均化的基本過(guò)程是不均體的溶解和隨之而來(lái)的擴散。由于擴散速度低于溶解速度,所以玻璃液的均化速度實(shí)際上取決于擴散速度。而擴散速度取決于物質(zhì)的擴散系數、兩擴散相的接觸面積與兩相的濃度差。其中擴散系數主要與溫度和黏度關(guān)系大。 提高溫度可以降低黏度,同時(shí)也能提高熔體的擴散系數。不均體在高黏滯性、靜止的玻璃液中的擴散速度將是極其緩慢的。熔融玻璃的擴散系數一般為10⁻⁷~10⁻⁶cm²/s。 熱對流對玻璃液的均化過(guò)程也有其不利的一面,加強熱對流往往同時(shí)增加了對耐火材料的侵蝕,這會(huì )導致產(chǎn)生新的不均體。尤其是某些對耐火材料侵蝕較大的光學(xué)玻璃,這種影響尤為突出。 (3)因氣泡上升而引起的攪拌均化過(guò)程
當氣泡由玻璃液深處向上浮升時(shí),一方面由于氣泡上升帶動(dòng)氣泡附近的玻璃液流動(dòng),形成某種程度的翻滾,在其斷面上產(chǎn)生了速度梯度,導致不均體拉長(cháng)。另一方面若氣泡上升時(shí)遇不均體,由于氣泡的上升力給予不均體以拉力,使它拉成線(xiàn)狀,這有利于均化。
在玻璃液的均化過(guò)程中,除黏度對均化過(guò)程有重要影響外,玻璃液與不均體的表面張力對均化也有一定的影響。當玻璃液的表面張力小于不均體的表面張力時(shí),則不均體的表面積趨向于減少,這不利于均化,反之將有利于均化