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光学玻璃熔炼 本章通过不同的熔炼生产工艺，讲述光学玻璃熔炼的生产方法。 5.1玻璃电熔基础知识 5.1.1 玻璃的导电性 玻璃的直接电熔就是利用高温下玻璃液中的低价阳离子导电的性质，使玻璃液本身发热，其发热量满足Q=I2×R，玻璃自身发热使玻璃液表面的炉料加速熔化、澄清、均化。 在常温下一般玻璃是电绝缘材料，但是，随着温度的升高，玻璃的导电性迅速提高，特别是在转变温度Tg点以上，导电率飞跃地增加，到熔融状态，玻璃变成良导体。例如：一般玻璃的电阻率，在常温下是1011-1012欧姆·米，而在熔融状态下降至10-2-3×10-3欧姆·米。 玻璃的电导率是表示通过电流的能力。玻璃的电导率分为体积电导率和表面电导率两种，一般系指体积电导率而言。电导率与材料的截面积成正比，与其长度成反比。 S K=X L 式中 K——电导率 X——比电导率；西·米-1(S*M-1) 1S=1/1Ω L——材料长度；米 S——材料截面积；米2 电导率为电阻率R的倒数，比电导率X是比电阻率ρ的倒数。 5.1.2 影响玻璃体积电导率的因素： 玻璃的电导率与玻璃的化学组成，玻璃的温度，热历史有关。 玻璃的电阻率与配方组成和温度，配方中的碱金属离子浓度密接相关。 Urnes研究了二元碱金属玻璃在高温下的电导率，发现Na-Si玻璃电导率最大，K-Si玻璃的电导率最小。对同一牌号的玻璃，碱金属氧化物的摩尔含量分别是25％、30％、35％进行测量，当用Li2O3部分地代替Na2O、K2O时，其电导率明显下降。其原因是两种离子半径不同的碱离子共存引起混合碱效应，在电流传输中，碱离子通过硅酸盐的骨架空隙中运动，小离子半径容易通过，而大离子被捕获或阻挡。导致电导率降低。电导率随温度升高而增加，另外电导率与玻璃骨架的成键能力和电场强度也密切相关 （一）化学组成 Na2O-CaO-SiO2玻璃各组份互相置换时电导率的变化如下图 -2.0 -2.0 Na2O-CaO-SiO2 800℃ 玻璃Na2O＝19.5％ LogK LogK 800℃ -1.0 900℃ -1.0 900℃ Na2O-CaO-SiO2 1000℃ 玻璃CaO＝10％ 1000 ℃ 12 14 16 18 4 6 8 10 Na2O% CaO% 图A SiO2被Na2O取代 图B SiO2被CaO取代 Na2O-CaO-SiO2 SiO2＝74% -2.0 800℃ LogK 900℃ -1.0 1000 ℃ 2 4 6 8 10 12 14 CaO% 图C Na2O 被CaO取代 从图看出： 当CaO含量不变时，以Na2O置换SiO2＜20％，玻璃的电导率增加。 当Na2O含量不变时，以CaO置换SiO2＜10％，情
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