玻璃工艺学_()

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1、第十章原料及原料选择10.1原料概述及分类10.2原料的选择10.3主要原料10.4辅助原料10.5碎玻璃主要内容10.1原料概述及分类玻璃原料：用于制备玻璃配合料的各种物质。原料分类根据用量和作用不同主要原料：引入各种组成氧化物的原料。石英砂、长石、石灰石、纯碱等。辅助原料：使玻璃获得某些必要的性质和加速熔制过程的原料。澄清剂、着色剂、脱色剂、乳浊剂、助熔剂、氧化剂等。根据引入氧化物的性质：酸性氧化物原料、碱性氧化物原料、碱土金属和二价金属氧化物原料、多价氧化物原料。根据氧化物在玻璃结构中的作用：玻璃形成体氧化物原料、玻璃中间体氧化物原料、玻璃网络外体氧化物原料。根据来源：天然原料、化工

2、原料、化工或矿副产品。注意的原则：原料的质量符合要求，且成分稳定；原料的质量要求包括原料的化学组成、矿物组成、颗粒组成等指标。原料易于加工处理；成本低、能大量供应；少用质量过轻以及对人体有害的原料；对耐火材料的侵蚀要小。10.2原料的选择一、引入SiO2的原料1、石英砂又称硅砂，主要成分是石英，是石英岩、长石和其它岩石受水和二氧化碳及温度变化等作用，逐渐风化生成。K2O·Al2O3·6SiO2+2H2O+CO2→Al2O3·2SiO2·2H2O+4SiO2+K2CO310.3主要原料特点：颗粒细小且比较均一，不用破碎，简化工艺，降低成本；但其杂质含量多，成分波动大，采用时需进行控制。评价指标

3、：化学组成颗粒组成矿物组成2、砂岩砂岩是石英砂在高压作用下，由胶结物胶结而成的矿岩。粘土质，硅质，石膏质，石灰质等。特点：成分不仅取决于石英颗粒，而且与胶结物的含量和性质有关。硬度高，需破碎、粉碎、过筛等加工处理。二、引入Al2O3的原料长石是一种常见的造岩矿物，约占地壳总质量的50%。结构：属空间网架结构硅酸盐。化学组成：碱金属或碱土金属的铝硅酸盐，主要是含钾、钠、钙和少量钡的铝硅酸盐。长石的种类正长石亚族：正长石亚族是钾、钠长石的连续类质同象系列，含正长石、透长石、微斜长石。正长石：解理面交角为直角。理想化学组成同钾长石。常混入Na2O，CaO等。透长石：正长石的高温变体(>900℃)。

4、微斜长石：解理交角呈89º40‘。斜长石亚族斜长石亚族是钙、钠长石的连续类质同象系列。解理面交角86º，化学组成为(100-n)Na[AlSi3O8]~nCa[Al2Si2O8]，其中n＝0~100。此外,往往有钾长石以类质同象混入物存在。钡长石亚族钡长石亚族是钾、钡长石类质同象系列，解理面交角近90º。三、引入Na2O原料1、纯碱纯碱是玻璃中引入Na2O的主要原料。分为结晶纯碱和煅烧纯碱。微细白色粉末，易溶于水，以潮解结块，贮存于干燥仓库内。煅烧纯碱可分为轻质和重质两种。放置较久的纯碱，使用时应进行水分的测定。使用时考虑Na2O的挥发。2、芒硝芒硝不仅可以代碱，而且又是常用的澄清剂，但需加

5、入还原剂。与纯碱相比：芒硝分解温度高；对耐火材料侵蚀大；需加入还原剂，并在还原气氛下进行；Na2O含量低。易潮解，需干燥存放。四、引入CaO的原料主要有石灰石、方解石等。五、引入MgO的原料主要为白云石、菱镁矿等。一、澄清剂1、定义：凡在玻璃熔制过程中能分解产生气体，或能降低玻璃粘度促使玻璃液中气泡排出的原料。2、种类：氧化砷和氧化锑单独使用时升华挥发，起鼓泡作用；与硝酸盐组合使用时，低温吸收氧气，高温时放出氧气。10.4辅助原料硫酸盐：Na2SO4、BaSO4、CaSO4分解温度较高，是高温的澄清剂。硝酸盐：NaNO3、KNO3、Ba(NO3)2氟化物：CaF2、Na2SiF6通过降低玻璃

6、粘度。对耐火材料的侵蚀大，产生的气体污染环境。食盐高温气化挥发。二、着色剂1、定义：使玻璃着色的物质，称为玻璃着色剂。2、作用：使玻璃对光线产生选择性吸收，显出一定的颜色。3、种类：离子着色剂过渡金属胶体着色剂化合物着色剂三、脱色剂1、作用：减弱原料中着色离子（铁离子）对玻璃着色的影响。2、种类：化学脱色剂：使着色能力强的低价铁氧化为着色能力弱的高价铁。物理脱色剂：加入一定数量能产生互补色的着色剂。但会使玻璃的吸收增加，透明度降低。四、乳浊剂1、定义：使玻璃产生乳白不透明的原料。2、原理：当熔融玻璃的温度降低时，乳浊剂析出大小为10~100纳米的结晶或无定形的微粒，与周围玻璃的折射率不同，并

7、由于反射、散射等作用使玻璃产生不透明的乳浊状态。3、种类：氟化物、磷酸盐、氧化锡、氧化锑、氧化砷等。五、助熔剂定义：能促使玻璃熔制过程加速的原料。种类：氟化合物、硼化合物、钡化合物、硝酸盐等。六、氧化剂和还原剂氧化剂：能分解放出氧的物质；硝酸盐、As2O5、氧化铈等。还原剂：能夺取氧的物质；煤粉、木屑、焦炭、氧化锡、铝粉等。10.5碎玻璃定义：破碎的和不合格的玻璃制品，以及将玻璃液在水中骤冷得到的玻璃碎块，生