Поверхностное натяжение стекломассы

Поверхностное натяжение расплавов отражает действие межмолекулярных сил на частицы поверхностного слоя среды. Оно определяется работой, которую необходимо затратить, чтобы образовать единицу новой поверхности при постоянной температуре и выражается в Дж/м². Поверхностное натяжение промышленных стекол в интервале температур 1000 ... 1400°С составляет 0,220 ... 0,380 Дж/м², стекломассы при 1450°С для производства листового стекла составляет 0,29 Дж/м².

Поверхностное натяжение расплава стекла в 3 ... 4 раза превышает поверхностное натяжение воды и примерно соответствует поверхностному натяжению свинца, висмута и сурьмы в расплавленном состоянии.

Измеряют поверхностное натяжение стекломассы по глубине втягивания в расплав платинового цилиндра или по массе падающих капель стекломассы.

Влияние температуры на изменение поверхностного натяжения стекол незначительно. С повышением температуры на 100°С поверхностное натяжение уменьшается на 2 ... 4 %.

Введение в состав стекла оксидов ZrO₂, Al₂O₃ резко повышает, а оксидов K₂O, Na₂O, B₂O₃, Р₂O₅ снижает поверхностное натяжение стекломассы.

Поверхностное натяжение имеет важное значение на различных стадиях технологического процесса производства изделий из стекла. С понижением поверхностного натяжения ускоряется провар шихты, улучшается процесс осветления стекломассы и ее гомогенизация.

Поверхностное натяжение является одним из основных факторов при свободном выдувании изделий (без формы), при образовании капли стекла (заготовки) для подачи в формы стеклоформующих машин, при вытягивании листового стекла, труб, стеклянного волокна, при производстве листового стекла методом плавающей ленты, а также при оплавке края выдувных изделий и огневой полировке прессованных изделий.

В то же время в некоторых случаях поверхностное натяжение играет отрицательную роль, так как вызывает сужение ленты стекла при вытягивании или округление острых ребер изделий при прессовании, что особенно нежелательно при производстве рассеивателей для автомобильных фар.