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1、玻璃成分设计与原料选择系别：材料工程系班级：玻璃141姓名：候莉杨文涛李霖顾学文唐率张启兵欧均伟陈鹏宇陈代明日期：2015年3月20一、任务题目：500t/d白色浮法玻璃成分的设计与原料的选择及成分确定二、主要内容：1、确定玻璃性质要求；2、合理设计玻璃的成分；3、确定玻璃的生产工艺流程；4、分析各种成分对玻璃性质的影响；5、合理选择原料种类并确定其化学成分；6、确定各种原料的质量控制方案。三、基本要求：1、玻璃成分应符合实际生产情况要求，便于组织生产；2、工艺流程选择合理、先进；3、熟悉玻璃中各种成分
2、对玻璃性能的影响；4、提交一份打印的任务说明书及电子文档；5、提交本小组成员的成绩表（100分制）。陈代明杨文涛李霖顾学文唐率张启兵欧钧伟陈鹏宇候莉889187908990889090确定玻璃性质要求1.表观密度:玻璃的表观密度与其化学成分有关，故变化很大。而且随温度升高而减小。普通硅酸盐玻璃的表观密度在常温下大约是2500kg/m3。2.力学性质:玻璃的力学性质决定于化学组成、制品形状、表面性质和加工方法。凡含有未熔杂物、结石、节瘤或具有微细裂纹的制品，都会造成应力集中，从而急剧降低其机械强度。
3、在建筑中玻璃经常承受弯曲、拉伸、冲击和震动，很少受压，所以玻璃的力学性质的主要指标是抗拉强度和脆性指标。玻璃的实际抗拉强度为30～60MPa。普通玻璃的脆性指标(弹性模量与抗拉强度之比E／R拉)为1300～1500(橡胶为0.4～0.6)。脆性指标越大，说明脆性越大。 3.热物理性质:(1)玻璃的导热性很差，在常温时其导•热系数仅为铜的1／400，但随着温度的升高将增大。另外，它还受玻璃的颜色和化学组成的影响．(2)玻璃的热膨胀性决定于化学组成及其纯度，纯度越高热膨胀系数越小。(3)玻璃的热稳定性决
4、定于玻璃在温度剧变时抵抗破裂的能力。玻璃的热膨胀系数越小，其热稳定性越高。玻璃制品越厚、体积越大，热稳定性越差。因此须用热处理方法提高制品的热稳定性。 4.化学稳定性:玻璃具有较高的化学稳定性，但长期遭受侵蚀性介质的腐蚀，也能导致变质和破坏。合理设计玻璃的成分浮法玻璃的化学成分主要包括：二氧化硅（SiO2）、氧化钠（Na2O）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）、氧化铝（Al2O3）、氧化铁（Fe2O3）等。 氧化物SiO2Al2O3CaOMgOR2OSO3Fe2O3Wt%72.191.60
5、8.134.1113.720.080.17经过人们长时间生产实践得出“高钙、中镁、低铝、微铁”的化学组合成分是生产优质浮法玻璃的条件之一。 高钙：浮法玻璃拉引速度快，在成型中必须采用硬化速度快的“短”性玻璃成分，调整CaO到8.0-9.0%。(8.40%) 中镁：CaO含量增加，使玻璃发脆并容易产生硅灰石析晶（CaO.SiO2 ）。因此MgO控制在4%左右，以改善玻璃的析晶性能。(4.00%) 低铝：铝高将增加玻璃的粘度，不利于均化和澄清，将Al2O3的含量降低到1.3%以下。(1.2%)
6、 微铁： 熔化时着色能力强的Fe2+被氧化为着色能力弱的Fe3+，但在锡槽中又被还原成Fe2+因此严格限制在0.1%以内。(0.08%)确定玻璃的生产工艺流程玻璃的生产工艺包括：配料、熔制、成形、退火等工序1．配料,按照设计好的料方单,将各种原料称量后在一混料机内混合均匀.玻璃的主要原料有：石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等. 2．熔制,将配好的原料经过高温加热,形成均匀的无气泡的玻璃液.这是一个很复杂的物理、化学反应过程.玻璃的熔制在熔窑内进行.熔窑主要有两种类型：一种是坩埚窑,玻璃料盛在坩埚内,在
7、坩埚外面加热.小的坩埚窑只放一个坩埚,大的可多到20个坩埚.坩埚窑是间隙式生产的,现在仅有光学玻璃和颜色玻璃采用坩埚窑生产.另一种是池窑,玻璃料在窑池内熔制,明火在玻璃液面上部加热.玻璃的熔制温度大多在1300~1600゜C.大多数用火焰加热,也有少量用电流加热的,称为电熔窑.现在,池窑都是连续生产的,小的池窑可以是几个米,大的可以大到400多米2. 3．成形,是将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品.成形必须在一定温度范围内才能进行,这是一个冷却过程,玻璃首先由粘性液态转变为可塑态,再转变成脆性
8、固态.4．退火,玻璃在成形过成中经受了激烈的温度变化和形状变化,这种变化在玻璃中留下了热应力.这种热应力会降低玻璃制品的强度和热稳定性.如果直接冷却,很可能在冷却过程中或以后的存放、运输和使用过程中自行破裂（俗称玻璃的冷爆）.为了消除冷爆现象,玻璃制品在成形后必须进行退火.退火就是在某一温度范围内保温或缓慢降温一段时间以消除或减少玻璃中热应力到允许值。分析各种成分对玻璃性质的影响SiO2：是形成浮法玻璃最主要的氧化物。SiO2以硅氧四面体的
