玻璃瓶中氣泡的類型與形成的原因

2011-12-11 來源：

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在內置工藝酒瓶玻璃熔制過程中，粉料中的各種鹽類等都將在高溫下分解，放出的大量氣體不斷地從熔體中排除。熔體進入澄清階段還繼續(xù)排除氣泡。為加速排除氣泡，一般采用高溫熔制以降低玻璃液的粘度，或加入降低表面張力的物質，或使窯內壓力降低以使氣泡逸出。但盡管如此，有些氣泡仍然會殘留在玻璃液內，或者由于玻璃液與爐氣相互作用后又產生氣泡而又未能及時排除，這就形成了殘留氣泡。
　　
　　要防止這種缺點，必須嚴格遵守配料與熔制制度，或調整熔制溫度、改變澄清劑種類和用量，或適當改變玻璃成分，使熔體的粘度和表面張力降低等。以上都是有利于排除玻璃液中氣泡的措施。
　　
　　二次氣泡的形成可以有兩種原因，即物理的和化學的。玻璃液澄清結束后，玻璃液處于氣液兩相平衡狀態(tài)，若降溫后的玻璃液又一次升溫超過一定限度，原溶解于玻璃液中的氣體由于溫度增高而引起溶解度的下降，所以析出了較細小的、分布均勻的、數(shù)量較多的氣泡，這就是二次氣泡。這種情況屬于物理上的原因。
　　
　　由于化學上原因產生二次氣泡的成因可以有多種多樣。在使用芒硝的玻璃液中，未分解完全的芒硝在冷卻階段繼續(xù)分解而形成二次氣泡；含鋇玻璃由于過氧化鋇在低溫時的分解形成次氣泡；以硫化物著色的玻璃與含硫酸鹽的玻璃接觸也產生二次氣泡等。
　　
　　由于二次氣泡產生于玻璃液的低溫狀態(tài)下，其粘度很大，因而微小的氣泡較難排除，且由于玻璃液是高粘滯液體，要建立新的平衡是比較緩慢的。由于二次氣泡的成因不同，為防止二次氣泡應有相應的措施。
　　
　　玻璃液與耐火材料相互進行物理化學作用而產生氣泡。耐火材料本身有一定的氣孔率，當與玻璃液接觸后，因毛細管作用，玻璃液進入縫隙而將氣體擠出而成氣泡，耐火材料的氣孔率比非常大，因而放出的氣體量是相當可觀的。
　　
　　耐火材料所含鐵的氧化物對玻璃液中殘留的鹽類的分解起著催化作用，這使玻璃液產生氣泡。由還原焰燒成的耐火材料，在其表面上或縫隙中會留有碳素，這些碳索與玻璃液中的變價氧化物作用而生成氣泡。
　　
　　為防止這類氣泡的產生，必須提高耐火材料的質量降低氣孔率，并在熔制工藝操作上嚴格遵守作業(yè)制度減少溫度的波動。
　　
　　在冷修或熱修玻璃熔窯時，可能會在窯中落入鐵器，在很長時間內鐵器將逐步氧化并溶解于玻璃液中，使玻璃著成褐色，而鐵中的碳也將氧化成CO及CO2而形成氣泡。由此可見由鐵器引起的氣泡在其周界上往往伴隨有褐色的玻璃膜。
　　
　　由于粉料顆粒間的空氣在高溫熔化時未能及時排除，或由成型時因挑料而帶入的空氣，或攪拌葉帶入的空氣等都可以形成空氣泡。當玻璃表面遭受急冷而使外層結硬，而內層還將繼續(xù)收縮，這時只要內層中有較小的氣泡就造成了真空條件，使較小的氣泡迅速長大而形成了真空泡。在玻璃電熔過程中，如果電流密度過大，在電較附近就會產生氧氣泡。

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