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玻璃瓶中氣泡的類型與形成的原因
發布時間:2017-2-21 9:44:29                  點擊次數:387
玻璃瓶常以氣泡的直徑及單位體積內的氣泡個數來劃分等級。製品中氣泡的形狀可呈球形、橢圓形、細長形,它的變形與成型過程有關。大部分氣泡為無色透明的,也可呈有色的,如白色芒硝泡。氣泡直徑過小的稱灰泡或塵泡。氣泡中的氣體有: 0 2 、 N 2 、 H 2 O 、 CO 2 、 CO 、 H 2 、 SO 2 、 H 2 S 、 NO 2 等。有時氣泡為真空泡或空氣泡。 
    通常氣泡的形成有以下幾種原因: 
1 .殘留氣泡的形成 
    在玻璃瓶玻璃熔製過程中,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排除氣泡。為加速排除氣泡,一般采用高溫熔製以降低玻璃液的粘度,或加入降低表麵張力的物質,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,或者由於玻璃液與爐氣相互作用後又產生氣泡而又未能及時排除,這就形成了殘留氣泡。 
    要防止這種缺陷,必須嚴格遵守配料與熔製製度,或調整熔製溫度、改變澄清劑種類和用量,或適當改變玻璃成分,使熔體的粘度和表麵張力降低等。以上都是有利於排除玻璃液中氣泡的措施。 
2 .二次氣泡的形成 
    二次氣泡的形成可以有兩種原因,即物理的和化學的。玻璃液澄清結束後,玻璃液處於氣液兩相平衡狀態,若降溫後的玻璃液又一次升溫超過一定限度,原溶解於玻璃液中的氣體由於溫度增高而引起溶解度的下降,所以析出了極細小的、分布均勻的、數量極多的氣泡,這就是二次氣泡。這種情況屬於物理上的原因。 
    由於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分解而形成二次氣泡;含鋇玻璃由於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。 
    由於二次氣泡產生於玻璃液的低溫狀態下,其粘度很大,因而微小的氣泡極難排除,且由於玻璃液是高粘滯液體,要建立新的平衡是比較緩慢的。由於二次氣泡的成因不同,為防止二次氣泡應有相應的措施。 
3 .耐火材料氣泡的形成 
    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,當與玻璃液接觸後,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較大,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,在其表麵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,並在熔製工藝操作上嚴格遵守作業製度減少溫度的波動。 
4 .鐵器引起的氣泡 
    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並溶解於玻璃液中,使玻璃著成褐色,而鐵中的碳也將氧化成 CO 及 CO 2 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。 
5 .其他氣泡形成的原因 
    由於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。當玻璃表麵遭受急冷而使外層結硬,而內層還將繼續收縮,這時隻要內層中有極小的氣泡就造成了真空條件,使極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,在電極附近就會產生氧氣泡。
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