玻璃制品的热膨胀系数对玻璃器皿生产极为重要。在玻璃器皿的生产中,往往需要把各种颜色的玻璃与明料玻璃,把乳白玻璃瓷料与明料玻璃或颜色玻璃进行套料生产制品,如果两者的热膨胀系数不匹配,则在生产中易发生产品炸裂现象。因此,玻璃的热膨胀系数对玻璃器皿的生产和使用都有密切关系。玻璃制品的热膨胀系数很大程度决定于玻璃的化学组成,并受到所在温度区间的影响。此外,玻璃的热膨胀系数还与玻璃的热历史有关。
玻璃的热膨胀系数可以通过加和法则进行计算。当玻璃从熔体状态冷却时,在转变区,膨胀系数与温度曲线上有转折点,在转变温度以下,玻璃的热膨胀系数与温度成直线关系,并受外界的影响较小,主要决定于玻璃网络结构和网络外离子的配位状态的统计规则。在常温下玻璃这类性质大致上可以看成各氧化物组分的性质的总和。玻璃制品热膨胀系数的计算方法较多,不同系统的玻璃不同的计算方法,下面主要介绍适用于普通器皿玻璃热膨胀系数的计算,其计算误差△a约为士3×10-7℃-1。计算时应知道玻璃的化学组成(质量分数)和引入玻璃组成中各氧化物的热膨胀计算系数a值a玻=P1a1+P2a2+….+Pnan(5-8)P玻璃制品中各组成氧化物质量分数,%a1,a2,…,an—各组成氧化物的热膨胀计算系数,×10-6℃-1;玻玻璃的热膨胀系数,×10-7℃-1。