玻璃工艺学玻璃体缺陷课件

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1、玻璃工艺学——玻璃体缺陷1、缺陷的定义：玻璃体内由于存在着各种夹杂物，引起玻璃体均匀性的破坏，称为玻璃体的缺陷。2、缺陷的不可避免3、缺陷产生的后果（1）内在、外观质量降低（2）严重影响玻璃的进一步成形和加工（3）产生大量的废品玻璃体缺陷第一节概述4、缺陷的种类（1）气泡（气体夹杂物）（2）结石（固体夹杂物）（3）条纹和节瘤（玻璃态夹杂物）5、研究方法简单的物理方法：偏光显微镜、密度及折射率的测定现代方法：X-射线荧光分析、电子显微镜、电子探针第十三章玻璃体缺陷第十三章玻璃体缺陷第二节气泡（气态夹杂物）定义：玻璃中的气泡是可见的气体夹

2、杂物。分类：按大小：灰泡（直径＜0.8mm）气泡（直径≥0.8mm）按形状：球形椭圆形线状第十三章玻璃体缺陷气泡产生的原因1、一次气泡2、二次气泡3、外界空气气泡4、耐火材料气泡5、金属铁引起的气泡气体的化学组成：气体的化学组成是各不相同的，常含有：O2、N2、CO、CO2、SO2、H2O蒸气和氧化氮等第十三章玻璃体缺陷13.2.1一次气泡1、在间歇式池窑和坩埚窑中2、在连续式池窑中3、熔窑中的气体介质4、窑压5、采取的措施由于一次气泡产生的主要原因是澄清不良，解决办法主要是适当提高澄清温度和适当调整澄清剂的用量。此外，降低窑压、降低

3、玻璃表面与气体界面上的表面张力也可促使气体逸出；在操作上，严格遵守正确的熔制制度是防止一次气泡的重要措施。第十三章玻璃体缺陷13.2.2二次气泡玻璃液在澄清结束后，玻璃液同溶解于其中的气体处于平衡状态，这时玻璃液中不含气泡（可见），但尚有再产生可见气泡的可能。溶解于玻璃液中的气体在条件改变时，例如窑内气体介质的成分改变，则已经澄清的的玻璃液内又出现气泡或灰泡。由于这时产生的气泡很小，而玻璃液在这一温度范围内的粘度又很大，排除这些气泡非常困难，它们大量的残留在玻璃液中。第十三章玻璃体缺陷产生的原因：（一）物理、化学变化的角度1、物理原因

4、：降温后玻璃液又一次升温超过一定限度2、化学原因：与玻璃的化学组成和使用的原料有关。（含钡玻璃）第十三章玻璃体缺陷（二）从工艺的角度：二次气泡的形成与熔制工艺密切相关。1、熔制制度的稳定与否；2、配合料的种类（芒硝配合料、硫碳着色配合料）；3、不同组成的玻璃液混合时；4、在冷却带和通道及流料槽处，由于窑炉气体介质中含有SO2、O2，或由于炉气的还原性而产生硫化物；5、配合料中易挥发组分自表面挥发；6、窑内气体压力的剧烈变化；7、在电熔窑或辅助电熔中第十三章玻璃体缺陷13.2.3外界空气气泡气泡产生于配合料和成形操作过程。1、配合料2、

5、成形过程中⑴　人工吹制用吹杆挑料⑵真空吸料⑶供料机供料这种气泡的特点：气泡比较大第十三章玻璃体缺陷13.2.4耐火材料气泡玻璃和耐火材料间的物理化学作用会引起许多气泡的产生。这主要由于：1、耐火材料本身有一定的气孔率；2、耐火材料所含铁的化合物；3、耐火材料受玻璃液侵蚀后，使得玻璃液的SiO2、Al2O3含量增加，促进Na2CO3分解13.2.5金属铁引起的气泡1、产生原因2、特点3、采取措施第十三章玻璃体缺陷第三节结石（固态夹杂物）概述：结石是玻璃体内最危险的夹杂物，它不仅破坏了玻璃制品的外观和光学均一性，而且降低了玻璃制品的使用价

6、值。结石与它周围玻璃的膨胀系数相差愈大，产生的局部应力也就愈大。这就大大降低了制品的机械强度和热稳定性，甚至会使制品自行破裂。特别是结石的膨胀系数小于它周围玻璃膨胀系数时，在玻璃的交接面上形成张应力，常会出现放射形的裂纹。在玻璃制品中，通常不允许结石存在，应尽量设法排除它。第十三章玻璃体缺陷分类：按产生的原因分：⑴配合料结石；　　　⑵耐火材料结石；⑶玻璃液中的析晶结石；⑷硫酸盐夹杂物（碱性类夹杂物）；⑸“黑斑”与外来污染物按组成分类：⑴硅质结石；⑵铝硅质结石；⑶钠钙质结石、钙镁质结石；⑷锆质结石第十三章玻璃体缺陷13.3.1配合料结石

7、配合料结石是配合料中没有融化的组分颗粒，也就是未完全融化的物料的残留物，在大多数情况下配合料结石时石英颗粒。其特点：1、结石中的石英颗粒特点2、石英颗粒的边缘特点除了石英结石外，Al2O3的颗粒也可能生成玻璃体中的结石。配合料结石产生的原因：原料的选择与加工、配合料的制备工艺、加料方法和熔制条件。第十三章玻璃体缺陷13.3.2耐火材料结石1、窑碹结石2、与玻璃液接触部分产生的结石（1）粘土质耐火材料（2）电熔质耐火材料电熔莫来石、电熔锆刚玉第十三章玻璃体缺陷出现耐火材料结石的原因：1、耐火材料质量低劣2、耐火材料使用不当3、熔化温度过

8、高4、助熔剂用量过大5、易起反应的耐火材料砌在一起。第十三章玻璃体缺陷13.3.2析晶结石玻璃体的析晶结石，是由于玻璃在一定温度范围内，本身的析晶所造成的。这种析晶作用在生产中称之为“失透”，失透是玻璃生产中相当讨厌的问