玻璃與非晶質材料
某鈉鈣玻璃的黏度η(Pa·s)以VFT方程式 log₁₀η = A + B/(T − T₀)(A = −2.5、B = 4300 K、T₀ = 520 K)表示。黏度達到10¹² Pa·s(退火點的標準,接近玻璃轉移溫度)的溫度最接近下列何者?
- A約817 K
- B約878 K
- C約297 K
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正確答案:A. 約817 K
令 log₁₀η = 12,則 T − T₀ = B/(12 − A) = 4300/14.5 ≈ 297 K,因此 T ≈ 520 + 297 = 817 K(約543℃)。VFT方程式的形式是接近T₀時黏度急遽上升而像是發散,能表示比Arrhenius型更強的溫度相依性。約878 K是忽略A而取 B/12 的值,約297 K是忘了加上T₀的值。玻璃加工時,在黏度約10³ Pa·s的工作點成形,保持在約10¹² Pa·s的退火點附近後,緩慢冷卻到應變點(約3×10¹³ Pa·s)以下,以去除殘留應力。了解黏度隨溫度的變化,是決定成形與退火條件的基礎。