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    浮法玻璃的主要化学成分

    编辑:耐火浇注料   时间:2020-04-25    浏览:   
    浮法玻璃是采用浮法工艺生产的平板玻璃,按颜色属性分为无色透明浮法玻璃和本体着色浮法玻璃,广泛应用于 汽车、制镜和建筑等领域 。在国家行业主管部门的组织下,通过对原料配料称量,熔窑、锡槽、退火窑三大热工设备及 自动控制系统成套软件的一系列科技攻关,并进而对各关键技术进行优化集成和工程转化,形成了具有自主知识产权 的中国浮法玻璃技术 。浮法玻璃在国民经济的发展中正日益发挥着不可或缺的重要作用.

    浮法玻璃的化学成分与熔化和成型工艺有直接关系,是决定玻璃“料性”的关键因 素,典型的无色透明浮法玻璃 的主要化学成分设计值

    可以看出,无色透明浮法玻璃属于钠钙硅玻璃成分,主要化学成分包括二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧 化镁、氧化钠、氧化钾和氧化铁等,部分氧化物在熔制和成型过程中的作用简要介绍如下 。

    二氧化硅是熔制浮法玻璃的最主要的化学成分,在无色透明浮法玻璃的化学组成中大约占72%左右的比例,主要 由硅质原料引入,在玻璃网络结构中主要起骨架作用,它可以增加玻璃液的黏度,降低玻璃液的析晶倾向,提高浮法 玻璃的化学稳定性、热稳定性和机械强度等性能 。但由于二氧化硅的熔点较高、黏度较大,在其引入量过高时,将会 导致玻璃液的黏度增加和熔化困难,并易产生节瘤等缺陷;但二氧化硅引入量过低时,会增加玻璃液的析晶倾向,使浮 法玻璃的化学稳定性、热稳定性和机械强度等有所降低 。

    氧化铝是组成浮法玻璃的重要化学成分之一,在无色透明浮法玻璃的化学组成中占0.8%-1.0%,主要由长石原料 或工业氢氧化铝引入,它可以增加玻璃液的黏度、降低玻璃液的析晶倾向,有助于在玻璃表面形成硅铝酸盐保护膜以 减少碱金属离子的渗出,提高玻璃的化学稳定性、热稳定性和机械强度 。但由于其熔点较高、黏度大,当引入量过高 时,会使玻璃液的黏度增大,使熔化和澄清发生困难,影响玻璃液的化学均匀性,容易产生厚薄差和波筋等缺陷 。当 引入址过低时,则会导致化学稳定性降低并容易在玻璃表面产生霉变和风化等 。

    氧化钙是组成浮法玻璃的重要化学成分之一,主要由石灰石原料引入,在一定范围内可加速玻璃的熔化和澄清, 提高玻璃的化学稳定性,可用来调整玻璃的料性,含氧化钙高的玻璃其导热系数大,在高温时可降低玻璃液的黏度, 在低温时可增加玻璃液的黏度 。在低温冷却过程中,含氧化钙高的玻璃的冷却速度加快,硬化快,导致其料性变短, 不利于锡槽内玻璃带的拉制,容易出现炸板,氧化钙在无色透明浮法玻璃的化学组成中大约占8.5% 。

    氧化镁是组成浮法玻璃的重要化学成分之一,主要由白云石原料引入,能提高玻璃的化学稳定性和机械强度,并 能降低玻璃的析晶倾向,提高玻璃的热稳定性,但在不同温度区间对玻璃黏度有复杂作用,氧化镁含量过多时,会使 玻璃产生线道,其在无色透明浮法玻璃的化学组成中大约占4% 。 氧化钠是熔制玻璃的助熔剂,主要由纯碱引入,可大幅度降低玻璃液的黏度,对玻璃的形成和澄清都有重要影 响,但当其含量过高时,会降低玻璃的化学稳定性、热稳定性和机械强度,导致玻璃表面容易发霉和增加生产成本 。

    氧化钾也是熔制玻璃的助熔剂,主要由钾长石引入,可大幅度降低玻璃液的黏度,降低玻璃的析晶倾向,在R20 含垃一定时,适量增加氧化钾的含量可提高浮法玻璃的稳定性 。在浮法玻璃生产过程中,R20由氧化钠和氧化钾组 成,其含量在无色透明浮法玻璃的化学组成中占14%左右,主要以氧化钠为主 。

    氧化铁,是在生产无色透明浮法玻璃时需要严格控制的有害化学成分,普通无色透明浮法玻璃化学成分中的氧化 铁含量一般限制在0.08%以下 。研究结果表明:在氧化气氛的条件下,氧化铁主要以Fe2+的状态存在,可以使玻璃着 色成黄绿色 。氧化铁含扭过高时,则会降低玻璃的透光率 。在还原气氛的条件下,氧化铁主要以Fe3+的状态存在,其 着色能力 远远大千Fe2+,是Fe2+着色能力 的10倍,可以使玻璃着色成蓝绿色并增加对热辐射的吸收能力 ,影响玻璃液 的熔化和澄清效果 。在熔制过程中,可通过调节氧化-还原气氛来对Fe2+/Fe3+进行控制;在生产本体着色玻璃时,可 以利用氧化铁在不同熔制气氛条件下的着色原理及其对紫外线和红外线的吸收特点,作为一种玻璃着色剂使用 。

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