玻璃配合料的制备.ppt

《玻璃配合料的制备.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、玻璃工艺学1玻璃配合料的制备一、玻璃成分的设计和确定（一）玻璃成分设计原则：１、根据组成、性质和结构的关系，要求设计的玻璃满足预定性能要求；２、设计的组成能形成玻璃而析晶倾向小；３、设计的玻璃必须符合熔制、成形等工艺要求；４、按设计生产的玻璃价格低、原料易得。具体地首先：根据玻璃制品的物理-化学性能和工艺性能，选择合适的氧化物系统，确定３-４种总量达９０％左右的主要氧化物含量。这里，在利用相图或玻璃形成区图选择组成点时，应当使组成点接近低共熔点或相界线，远离析晶区，以降低玻璃的析晶倾向。玻璃工艺学2（二）玻璃成成分的设计和确定的过程１、提出设计玻璃的性能

2、要求：根据玻璃制品使用要求，列出以下主要性能要求：膨胀系数、软化点、热稳性、化稳性、机械强度、电学性质、光学性质等以及如熔制温度、成形温度、退火温度等工艺性能。有关的一些参数可以参照国家标准，同类产品性能要求。最后，还应当考虑加入适当的辅助原料如澄清剂、助熔剂等。此外还加入一些赋予玻璃必要性质而不使玻璃主要性质变差的氧化物，使其组成氧化物在５-６种以上。这里须结合各种氧化物的作用，以及双碱效应、硼反常、铝反常等知识。玻璃工艺学3２、拟定玻璃的组成一般有两类情况：选择玻璃组成点，拟定玻璃组成；（２）对于已有成分作局部调整然后按照有关性质计算公式算出主要性质

3、，并与预期要求对照，不符和要求时，反复调整组成，直至达到要求，最终拟定玻璃的组成。（１）对于玻璃新成分的确定有关相图玻璃形成区图首先：根据性能要求，参考已有成分，结合生产条件，调整玻璃中各氧化物的比例，拟定出原始组成；玻璃工艺学4３、实验、测试、确定组成性能测试未达到要求达到要求中试调整熔制参数组成确定，投产组成配料实验玻璃工艺学5（三）玻璃新成分的确定方法举例１、根据相图确定玻璃成分设计一种化学仪器玻璃，要求热膨胀系数低于３８*１０-７／℃ＳｉＯ２ＣａＯＡｌ２Ｏ３现采用ＣａＯ-Ａｌ２Ｏ３-ＳｉＯ２系统由图可知，红点与黄点平衡温度分别为１３４５℃和１１７

4、０℃，都处于低共熔点，不易析晶。后者更易熔化，添加其它成分后，一般所须温度会高出低共熔点３００-４００℃，工业窑炉可以达到次温度。故可选此组成点。玻璃工艺学6该点组成（％）：ＣａＯ：２３.３　Ａｌ２Ｏ３：１４.７　ＳｉＯ２：　６２.０另外，为了符合仪器玻璃的要求，加入一定量的其它氧化物。因为要求的膨胀系数较小，所以加入的氧化物必须有利于降低热膨胀系数，为此加入半径小、电荷高的阳离子（如Ｌｉ＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋、Ｂ３＋、Ｚｒ４＋等）。最终经过性质计算，确定设计玻璃组成如下：氧化物SiO2Al2O3CaOMgOZnOLi2OB2O3ZrO2重量％62.01

5、4.77.65.05.01.53.60.6玻璃工艺学7P2O5Al2O3BaO２、根据玻璃形成区图确定玻璃成分图中黄色部分为玻璃生成区设计一种色散低、折射率为1.548的磷酸盐玻璃。其次，应注意：I、满足光学性能要求；II、磷酸盐玻璃中P2O5的量不可过高，以免挥发过多不易控制光学性质；III、具有足够化学稳定性，析晶倾向小；根据以上特点，选择图中红点处为玻璃组成点(%)：P2O5：61.2BaO:35.0Al2O3:3.8玻璃工艺学8为进一步减少P2O5的挥发，提高化稳性，降低析晶倾向和调整光学常数，以B2O3代替P2O5，以CaO和ZnO代替BaO，

6、通过实验和性质测定，确定组成如下：氧化物P2O5B2O3Al2O3BaOCaOZnO重量％50.510.73.827.34.03.7玻璃工艺学9(四）对已有成分局部调整方法举例：由于实用性能的提高、生产上熔化率提高等原因，须通过少量多次的方式逐渐调整以达到所设计的成分。一般地，玻璃中Al2O3、ZrO２等难熔物调整量要比SiO2、Na2O、CaO的小些，后者较大，但一般也不宜超过0.1%，而对前者幅度就更小。这样可以保持正常生产，减少制品中缺陷的产生。现需要在近似器皿玻璃的成分基础上，设计一种刚化玻璃绝缘子成分：氧化物SiO2Al2O3CaOMgOR2O

7、Fe2O3重量％72.21.56.83.016.00.2原玻璃组成易熔制，料性太长，抗电性能不高，化稳性对绝缘子来说不高。玻璃工艺学10所以，１、必须降低碱含量，以提高抗电性，化稳性和料性。２、提高Al2O3的含量，增大粘度３、二价金属氧化物具有压制效应，因此，提高CaO量，减少MgO量后加入BaO,降低电导和介电损耗，同时缩短了料性；４、利用双碱效应，调整NaO/K2O的比例，提高抗电性和化稳性。调整结果如下：氧化物SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OBaO重量％71.53.00.27.01.53.510.52.5玻璃工艺学11二、配

8、合料的计算：基础数据：玻璃的重量百分比组成和原料的干湿基化学成分（重量百分含量）