玻璃的粘度与温度

玻璃的粘度与温度

在常温和熔化温度之间，玻璃的粘度会减小15-20个数量级，在这个粘度范围内，玻璃会经历三种不同的热动力学状态：

1. 熔化态：在液相温度（liquidus tem perature）Ts以上

2. 超冷熔化态：在液相温度Ts和转变温度（transformation tem perature）Tg之间

3. 凝固、准固态熔化态：在转变温度Tg以下

结晶化和玻璃形成的体积-温度曲线示意图

1：液态；2：超冷液态；3：玻璃；4：晶体

Ts：熔化温度；Tg：转变温度

在超冷熔化态，结晶化的缺失是玻璃得以形成的最重要因素，因此在全部温度区内稳定和平滑的粘度变化是玻璃的基本特性，而粘度的温度依赖性是玻璃生产和加工的关键特性。

熔化和均质化通常必须在粘度小于200dPas时发生，典型的玻璃加工过程，如吹制、压制、拉制和轧制，需要玻璃在10e3-10e7 dPas的粘度范围，作为这个“工作范围”的特征温度点，通常定为粘度为10e4 dPas时的温度，称为工作点（woking point）。

根据粘度介于10e3-10e7 dPas之间的温度差，玻璃常被区分为“长”（大温度差，粘度-温度特性曲线平坦、斜率小）和“短”（小温度差，粘度-温度特性曲线陡直、斜率大）玻璃。

在软化点（softening point）附近，玻璃会会由于自重迅速发生形变，玻璃粉末烧结和玻璃吹制就在这个温度区进行。软化点定义为粘度为10e7.6 dPas时的温度。

当粘度高于10e10 dPas时，粘度具有越来越大的时间依赖性，建立结构平衡所需要的时间最后会变得很长。在正常冷却条件下，粘度在10e13 dPas时的玻璃结构可以认为已固化或“冻结”。

典型的粘度-温度曲线；重要加工技术的粘度范围和确定的粘度点