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浮法玻璃的化学成份

2013年2月11日  

    玻璃科学为玻璃成分设计提供了重要的理论基础,包括玻璃形成和结构理论,相平衡,成分和性质与结构的关系等方面,但迄今在大部分情况下,理论还只能定性地为玻璃成分设计指出方向,必须反复通过实践调整成分以获得所需性能的玻璃。
   
    一般说来,玻璃成分设计要考虑的主要方面如下。
   
    (1)必须满足使用性质的要求,即依赖于成分和性质与结构的关系。就目前玻璃科学发展水平而言,主要阐述成分和性质之间的关系,成分和结构间的关系还未能精密确定。
   
    (2)所设计的成分必须能够形成玻璃并具有较小的析晶倾向,因而可以借助于玻璃形成区域图和相图来确定。
   
    (3)必须符合熔制、成型等工艺要求。
   
    浮法玻璃化学成分是由普通平板玻璃基础上设计出来的,是由钠钙硅玻璃组成演变而来的。根据Na2O-CaO-SiO2系统相图确定该系统中能够形成玻璃的组成范围为:12%~18% Na2O,6%~16% CaO,68%~82% SiO2,但在实用玻璃组成中该系统的组成范围为:12%~15% Na2O,8%~12% CaO,69%~73% SiO2。在这个三元系统玻璃组成中,容易形成两种析晶组成,失透石(Na2O?CaO?SiO2)和硅灰石(CaOSiO2),在生产实践中当引入MgO和Al2O3时,不仅玻璃的析晶性能得到改善,而且热稳定性和化学稳定性均得到改善,因而形成了普通平板玻璃化学成分(表1)。
   

浮法玻璃的化学成份


    表中Fe2O3为原料中杂质所致,并非设计数值,而是限制数值;而SO3主要是由澄清剂芒硝引入。
   
    浮法玻璃化学成分设计时,根据浮法玻璃成型的特点,在普通玻璃化学成分基础上进行了局部调整。
   
    1) 由于浮法玻璃拉引速度比垂直引上快得多,在成型中必须采用硬化速度快的“短”性玻璃成分,即调整CaO到8%~9%。但是CaO含量增加,使玻璃发脆并容易产生硅灰石析晶,因此MgO控制在4%左右,以改善玻璃析晶性能。
   
    2) 为了获得优质的玻璃表面质量,将Al2O3的含量降低到1.3%以下,并注意不能影响玻璃的机械强度、热稳定性。
   
    3) Fe2O3是原料中的杂质引入的,它是一种着色剂,因此严格限制在0.1%以内,最好在0.08%以下,以使玻璃有良好的透光率,经调整后浮法玻璃化学成分见上表。
   
   

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