管制玻璃瓶的退火原理和退火温度

        玻璃的退火，是为了减少或消除玻璃在成形或热加工过程中产生的永久应力，提高玻璃使用性能的一种热处理过程。除玻璃纤维和薄壁小型空心制品外，几乎所有的玻璃制品都需要进行退火。

        玻璃的退火，就是把具有永久应力的玻璃制品重新加热到玻璃内部质点可以移动的温度，利用质点的位移使应力分散(称为应力松弛)来消除或减弱永久应力。应力松弛速度取决于玻璃温度，温度越高，松弛速度越快。因此，一个合适的退火温度范围是玻璃获得良好退火质量的关键。

        以保温3min能消除95%应力的温度为退火温度上限(或称最高退火温度)，此时玻璃黏度为10(12次方)Pa· s 。以保温3min只能消除5%应力的温度为退火温度下限(称最低退火温度)，此时玻璃黏度为10的12次方 Pa·s。退火温度上限与下限一般相差50~150℃，此即为退火温度范围。高于退火温度上限时，玻璃会软化变形;低于退火温度下限时，玻璃结构实际上可认为已固定，内部质点已不能移动，也就无法分散或消除应力。

        玻璃在退火温度范围内保温一段时间，以使原有的永久应力消除。之后要以适当的冷却速度冷却，以保证玻璃中不再产生新的永久应力，如果冷却速度过快，就有重新产生永久应力的可能。这在退火制度中用慢冷阶段保障。慢冷阶段必须持续到最低退火温度以下。

        玻璃在退火温度以下冷却时，只会产生暂时应力 ，因此可以采用快冷，以节约时间和减少生产线长度，但也必须控制一定的冷却速度。冷却过快时，可能会使产生的暂时应力大于玻璃本身的极限强度而导致制品炸裂。

        玻璃退火时的加热温度越高，消除玻璃制品应力所需时间越短，但是慢冷所需时间越长。反之，如果加热温度过低，则消除应力的时间太长，慢冷时间则较短。所以实际上总是把加热温度选择在使总的退火时间最短的温度。一般取加热温度较计算的最高退火温度高5~7℃。

        玻璃的退火温度与其化学组成密切相关，凡能降低玻璃黏度的成分，均能降低退火温度。如碱金属氧化物的存在能显著降低退火温度，其中Na2O的作用大于K2O、SiO2、ca0和AL2O3对提高退火温度的作用。PbO和BaO则使退火温度降低，而PbO的作用比BaO的作用大。ZnO和MgO对退火温度的影响很小。含有B2O3 15%～20%的玻璃，其退火温度随着B2O3含量的增加而明显地提高。如果超过此含量时，则退火温度随着含量的增加而逐渐降低。