在玻璃形成階段結束后,玻璃由于各種原因在玻璃液中帶有與主體玻璃液化學成分不同的化企不均體,消除這種不均體,業新使整個玻璃液在化學成分上達到一定的玻璃均勻性稱玻璃液的均化過程。不同的化企制品對玻璃液要達到的均化程度也不相同,但玻璃液的業新均化始終目的為了得到更優質的玻璃液,以便后期作業更加穩定。玻璃玻璃液的化企均化可包括兩大部分:化學均勻性和熱均勻性。 當玻璃液存在化學不均時,業新則主體玻璃與不均體兩者的玻璃性質也將不同,這對制品產生不利的化企影響。例如,業新兩者膨脹系數不同,玻璃則在兩者界面上將產生結構應力;兩者黏度、化企表面張力不同,業新則產生玻、條紋類缺陷;兩者化學成分不同,則在其界面上的析品、析泡的傾向變化等。由此可見,不均的玻璃液對制品的產量和質量有重大的影響。
玻璃液的均勻度與配合料的均勻度、熔制工藝的穩定性及耐火材料的侵蝕狀況等有關。其中由耐火材料的侵蝕所造成的不均勻幾乎是無法防止的。玻璃液的均化過程通常按下述三種方式進行: (1)不均體的溶解與擴散的均化過程 玻璃液均化的基本過程是不均體的溶解和隨之而來的擴散。由于擴散速度低于溶解速度,所以玻璃液的均化速度實際上取決于擴散速度。而擴散速度取決于物質的擴散系數、兩擴散相的接觸面積與兩相的濃度差。其中擴散系數主要與溫度和黏度關系大。 提高溫度可以降低黏度,同時也能提高熔體的擴散系數。不均體在高黏滯性、靜止的玻璃液中的擴散速度將是極其緩慢的。熔融玻璃的擴散系數一般為10⁻⁷~10⁻⁶cm²/s。
(2)玻璃液的對流均化過程
玻璃池窯內的各處玻璃液的溫度并不相同,這導致玻璃液產生對流。在液流斷面上存在著速度梯度,正因為如此,玻璃液中的線道被拉長了。其結果不僅增加了擴散面積,而且會增加濃度的梯度,加強了分子的擴散,所以玻璃液熱對流起著使玻璃液均化的作用。從熱流的流動性質看,這種流動是屬層流而不是湍流,因而對流均化過程還是有限的。
熱對流對玻璃液的均化過程也有其不利的一面,加強熱對流往往同時增加了對耐火材料的侵蝕,這會導致產生新的不均體。尤其是某些對耐火材料侵蝕較大的光學玻璃,這種影響尤為突出。
(3)因氣泡上升而引起的攪拌均化過程
當氣泡由玻璃液深處向上浮升時,一方面由于氣泡上升帶動氣泡附近的玻璃液流動,形成某種程度的翻滾,在其斷面上產生了速度梯度,導致不均體拉長。另一方面若氣泡上升時遇不均體,由于氣泡的上升力給予不均體以拉力,使它拉成線狀,這有利于均化。
在玻璃液的均化過程中,除黏度對均化過程有重要影響外,玻璃液與不均體的表面張力對均化也有一定的影響。當玻璃液的表面張力小于不均體的表面張力時,則不均體的表面積趨向于減少,這不利于均化,反之將有利于均化