在我们日常生活中，由于需要对玻璃容器内的饮料或啤酒进行加热或降温，玻璃容器也同时被加热或降温。

加热膨胀，冷却收缩是物体的物理特性之一。随着温度的变化，玻璃容器的尺寸也会变化。这种变化就会产生应力，这是因为分子震荡需要空间。如果无束缚时，就不会产生应力。但因为玻璃容器的尺寸变化较小，因此玻璃容器在受到加热或降温时，有可能产生破裂。

抗热震性也就是玻璃的热稳定性，是指玻璃受剧烈温度变化而不破坏的性能。以玻璃容器在不破坏的条件下承受的最大温差表示。

在GB/T 24694 - 2009 玻璃容器 白酒瓶的标准中在要求白酒瓶的抗热震性≥35℃；在GB 4544 - 1996啤酒瓶的标准中在要求合格品的啤酒瓶抗热震性≥39℃；在QB∕T 2142-2017 玻璃容器含气饮料瓶的标准中，要求含气饮料瓶抗热震性≥42℃。

一、玻璃容器的抗热震性测试

玻璃容器的抗热震性测试是：利用温度控制器把两个水槽温度按预定温差调节好，把试样瓶放入热水槽中5min，然后连同瓶内热水急速（16s内）移入冷水槽中浸泡30s后取出，记录因急剧温度变化而破裂的瓶数。分析破瓶数与温度差的关系。

抗热震性测试分为合格性试验、递增性试验和破坏性试验。

二、玻璃的热学性质

玻璃的热膨胀是玻璃的热学性质之一。玻璃的热膨胀对玻璃的成形、退火等生产过程以及玻璃的热稳定性等性质都有着重要的意义。

物体受热后都要膨胀，其膨胀多少是由它们的线膨胀系数和体膨胀系数来表示的。

玻璃的热膨胀系数愈小，其热稳定性就愈好，试样能承受的温度差也愈大。

玻璃本身的机械强度对其热稳定性影响也很显著。凡是降低玻璃机械强度的因素，都会降低玻璃的热稳定性，反之能增强玻璃机械强度的因素都能提高玻璃的热稳定性。

特别是玻璃的表面状况，如果玻璃表面有擦伤或裂纹等等缺陷，就可能使玻璃的热稳定性降低。

另外玻璃受急热要比受急冷强得多。比如：同一玻璃试样能迅速加热至 450℃，但当急 冷至 160℃时就会破裂。原因在于急热时，玻璃的表面产生压应力，而急冷时，玻璃表面形成的是张应力，玻璃的耐压强度比抗张强度要大十多倍。因此在测定玻璃热稳定性时应使试样受急冷。

玻璃热稳定性的大小也可用玻璃在保持不破坏情况下能经受的最大温差 ?t 近似地表示：

              α·Δt=1150×10^-6

上式表示玻璃的热膨胀系数愈小，其热稳定性就愈好，试样能承受的温度差也愈大。

凡是能降低玻璃热膨胀系数的成分都能提高玻璃的热稳定性，如SiO₂、B₂O₃、A1₂O₃、ZrO₂、ZnO、MgO等。碱金属氧化物R₂O能增大玻璃的热膨胀系数，故含有大量碱金属氧化物的玻璃，热稳定性就差。

例如，石英玻璃的膨胀系数很小，因此它的热稳定性极好。透明石英玻璃能承受高达1100℃左右的温度差。

仪器玻璃中的SiO₂含量高，R₂O含量低且B₂O₃的含量也达 12~14%，其热稳定性也很高， ?t 可达280℃以上。

而普通钠钙硅玻璃如瓶罐玻璃、平板玻璃等由于Na₂O 的含量较高，热稳定性就较差。

玻璃的热稳定性还与制品的厚度有关。对于外形相似而只有厚度或膨胀系数不同的玻璃制品，导致破裂的最小温度差可用下式表示：

式中

?t —导致破裂的最小急变温度

P —抗张强度极限n —比例常数

α —热膨胀系数

d —棒状、管状或板状玻璃的厚度

实际上，对于同成分的玻璃，由于制品的大小、形状、厚度各不相同，成形方法的差异，其破裂的最小温差往往出入很大。

三、玻璃容器抗热震性的破裂

耐热急变测试是检测玻璃容器承受剧烈温度变化的性能。因为玻璃容器在受热时玻璃内部产生压应力,而冷却是内部产生张应力。玻璃容器破坏时表面的应力性质起着决定作用。

根据西北轻工业学院某研究小组用计算机模拟计算，在瓶口和瓶颈处的应力分布值较小，瓶肩处开始变大，到了瓶身处应力变的很大。在瓶底的内表面中心处应力达到了最大值。在瓶底与瓶身的过渡处的内表面应力分布也是很大的。

玻璃容器耐热急变测试中，在玻璃容器由热水槽向冷水槽转移时，已升温的玻璃容器瓶底最先与冷水接触，如果存在瓶底滚花裂纹、滚花损伤或是闷头线，以及在玻璃容器瓶底与瓶身的过渡处的微裂纹、就会产生玻璃容器的破裂。 

如果玻璃容器抗热震性不合格，首先应对玻璃容器抗热震性测试时产生的破裂进行分析，找出破裂源点。通过对破裂源点的分析，可以初步判断玻璃容器抗热震性测试破裂，是否因为玻璃容器产品本体有结石、气泡和条纹；是否因为玻璃容器产品本体有微裂纹。然后才能制定改进措施。

四、玻璃容器抗热震性的提高

玻璃容器抗热震性是玻璃容器重要的理化性能指标之一。我们希望玻璃容器产品的抗热震性测试合格。根据前面的分析，可以从以下几个方面进行。

4.1、适当进行玻璃配方调整

如果玻璃容器组成配方的热膨胀系数不合适，在尽量少影响玻璃料性的前提下，可以适当玻璃配方调整。

在比较玻璃的化学组成对玻璃热膨胀系数的影响时，首先要看它们在玻璃中的作用，是网络形成体还是中间体或网络外体。其次是看各氧化物的热膨胀计算系数。

我们借用这个各种氧化物的热膨胀计算系数仅仅是作为调整玻璃配方的方向来用。调整的前提是生产可以接受的料性变化。

玻璃的平均热膨胀系数与真实热膨胀系数是不同的，热膨胀系数与温度曲线实际上是由若干线段所组成的折线，每一线段仅适用于一个狭窄的温度范围。但从0℃直到玻璃退火下限温度，热膨胀系数大体上是线性变化的。

4.2、提高玻璃容器的机械强度

影响玻璃容器的机械强度的缺陷，比如结石、气泡、条纹，以及玻璃容器本体上的各种微裂纹，同样影响玻璃容器的抗热震性。因此提高玻璃容器的机械强度是玻璃容器制造的关键。

玻璃容器成型生产过程产生收缩裂纹，这种裂纹是在容器的局部突然损失热量而形成。在成型阶段，如果导热性很强的金属物质与玻璃容器接触，玻璃容器与金属物质之间的温差会使裂纹形成。这种裂纹常出现在瓶底。调节接触时间，保持传送带的清洁，通过火焰加热以改变玻璃所接触的机器部件的温度及（或）改变玻璃容器的温度。

4.3、制定合理的退火温度曲线

玻璃的热历史对玻璃的热膨胀系数也有较大影响，合理的退火温度曲线是非常重要的。由于各企业的玻璃组成不同，成型设备不同，退火设备不同，因此即使两个工厂生产一样的产品，退火温度曲线也不一定会一样。

4.4、玻璃表面涂层

使用好热端的氧化锡表面涂层，保证玻璃容器的机械强度，对玻璃容器的抗热震性提高是有利的。

（中国玻璃包装容器）