如何制造和生产灰色和黑色玻璃

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1、灰色玻璃(图5—10)灰色玻璃也称为中性玻璃，它的特点是在整个可见光谱范围内具有均衡的透过率，因此，其光谱透过曲线几乎与横坐标轴子行，而且玻璃无色调。理想的中性玻璃实际上并不存在，精密光度测量用的灰色滤光片十分接近于中性玻璃。约含19％B：O。的酸性硼硅酸盐钾玻璃是制作滤光片的主要玻璃，在弱还原熔炼条件下，该玻璃里面保持着呈灰色着色的胶体状氧化铁·氧化亚铁(Fe：O》。添加少量的CoO(含有丑一2：6的氧化铁皮时)可消除浅黄色调。在还原熔炼条件下·(如加入硅)，某些重金属Co，图6—10滤光片用的中性灰色光学玻璃的光谱透过率：1皿m厚时约透过入射光的80密(1)，60帕(2)和6形(

2、3)(表6—12内的o。2。1号成分)．Ni)的火成岩灰可使玻璃着成灰色色调，但这类玻璃没有投入实际生产。由于没有能获得灰色的着色剂，所以必须使用两种或三种组分的混合物。组合着色剂的选择，要使它们所引起的颜色尽可能成为互补色，而且着色剂的混合是一个吸光的过程。用第三种着色剂进行修正，使最终的颜色最大限度地接近于中性色。玻璃的物理脱色是一个典型的例子。对于用FeO—Fe：O，得到的绿色说来，它的互补色是硒所产生的颜色，添加少量的CoO可抑制玻璃残留的浅黄色调。因此，在玻璃中铁含量低的条件下勉强可见的灰色色调正是上述物理脱色的结果。制造高级器皿和装饰方面用的灰色玻璃，常常称为烟色玻璃。这

3、种玻璃在形式上并不是精确的中性玻璃，因为它需要的是优雅的色调，例如，烟灰色玻璃需要有泄蓝和浅紫色调，与此相反，茶晶需要的是富有表现力的红—褐或紫—褐色调。生产烟色玻璃时可用Fe。O。或Cr20。作为绿色组分，用用NIO，Mn：O。、Se和间或用Na：O。作为紫红色组分，而修正残余的浅黄色调则使用CoO,偶尔也使用CuO。关于着色剂的剂量，必须考虑到基质玻璃成分的影响，这种影响对于Nil+离子表现得特别明显。在生产烟色玻璃时，很难习惯不使用离子着色剂，它们在玻璃中是以不同的氧化价态存在的，而氧化价态主要取决于熔炼条件和两种离子或多种离子(Cr、Mn，Fe和Cu)的相互作用。为了得到良好

4、的色调再现性，不宜同时使用两种金属氧化物作为组合着色剂。黑色玻璃黑色玻璃的特点是不透可见光，肉眼看不见光谱边缘部分的有限透射光，因为人眼对这种光线的敏感性很低。制造上等器皿用的黑色玻璃，一般要在剐用过的旧坩埚中熔炼，因为熔炼硫化物黑色玻璃时不会得到其它颜色。生产这类玻璃可使用大量的各种颜色的碎玻璃，但此时必须持慎重态度(特别是在基质玻璃成分不同的条件下)，以便使制成的玻璃不至于太脆(表5—12，5—13)。黑色玻璃可用各种方法熔制。比较简单的方法是用某些高浓度的着色剂便可制成这种玻璃。从前，熔制黑色玻璃使用的是软锰矿(MnO真)，它的含量为209f或更高一些(每100公斤砂子约30公

5、斤)。这种玻璃叫做玻璃蛋白石，它呈薄层状时带有暗—紫色色调。由于着色剂的含量高玻璃比较脆，但易于熔炼和成型，在强氧化条件下熔制黑色玻璃时可以使用劣质的软锰矿，因为软锰矿中的铁在熔炼过程中能被氧化成三价态。目前，在玻璃工业中使用。软锰矿一重铬酸钾”组合着色。六价铬可大大加强锰的着色能力，因为在氧化作用下平衡要向强着色的Mns+离子方向移动，此外，锰的着色作用会增强紫色区的吸收(薄层状的该玻璃呈褐色)。玻璃还能透过热辐射，这种现象在熔炼和成型时都会以良好的热交换形式表现出来。由于这种玻璃对不可见的红外线具有选择性吸收，所以普遍采用此玻璃作为红外摄影的滤光片。六价铬化合物的着色作用很强，因

6、此，为了得到相同着色强度的黑色玻璃，只引入软锰矿原来加入量的1／4公斤砂芋5—8公斤Mn0：和2—5公斤K，Cr：O，)就足够了。众所周知，重金属(Fe，Co，Ni，Cu和Pb)的硫化物和硒化物，对玻璃有强烈的着色作用。用硫化铁(FeS)着色可熔制出最廉价的黑色玻璃。在炉料中添加3—5％Fe。O。和硫华及碳，或者常常添加硫酸钠(Na2SO真)与木炭作为着色剂。为了在熔炼过程中能有足够的硫参与化合，基质玻璃必须含有高百分比的碱性氧化物。而熔炼必须得保持还原条件。黑色硫化物玻璃因WWW.DONGSH.NET的存在而不透热辐射，因而熔化性和加工性(特别在手工吹制时)都比锰玻璃差一些．这种玻

7、璃在薄层状态下观察时带有浅蓝—绿色．表5—12一些灰色玻璃的炉料成分原料砂子硼酸氢氧化铝苏打碳酸钾硝酸钠硝酸钾铅丹氧化锌碳酸钙