玻璃制造工艺.ppt

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1、按照玻璃制造过程中的作用和用量，把玻璃原料分为主要原料和辅助原料两类。1.主要原料系指往玻璃中引入各种氧化物的原料，如石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。按氧化物的性质又可分为酸性氧化物、碱性氧化物、碱土金属氧化物和二价氧化物、多价氧化物等。按所引入氧化物在玻璃结构中的作用，又可分为玻璃形成体氧化物、中间体氧化物和网络外体氧化物。2.辅助原料是指使玻璃获得某些必要的性质和加速熔制过程的原料。它们用量小，但作用独特而重要。根据作用的不同，分为澄清剂、着色剂、氧化剂、还原剂等。玻璃包装成型工艺玻璃原料的选择与分类1.引入SiO2的原料SiO2是最主要的玻璃

2、形成体氧化物。含SiO2的原料在自然界中分布极为广泛，适用于玻璃工业生产的有硅砂、砂岩、石英岩等。硅砂又称石英砂，为颗粒状，质地纯净的硅砂为白色，因含有铁的氧化物和有机质，故一般呈淡黄色、浅灰色或红褐色。硅砂的化学成分主要是SiO2，随着硅砂形成的条件及伴生矿物的不同，硅砂的化学组成中可含有少量的A12O3、K2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3等。注：Fe2O3和Cr2O3是有害成分，它能使玻璃着色而影响透明度。所以在制造无色玻璃时，要严格控制这些着色氧化物杂质的含量。主要原料：2.引入A12O3和B2O3的原料引入A12O3的原料有长石、粘土

3、等天然矿物，也有氧化铝、氢氧化铝等化工原料。还可以采用某些含A12O3的矿渣或尾矿。长石是向玻璃中引入A12O3的主要原料之一，常见的长石有呈粉红色的钾长石(K2O.A12O3.6SiO2)，呈白色的钠长石(Na2O.A12O3.6SiO2)和钙长石(CaO.A12O3.6SiO2)。自然界中，它们常以不同比例的混合物形成矿物，所以长石的化学组成波动较大。瓷土又称高岭土或粘土，是A12O3的原料之一。它的化学成分为A12O3.2SiO2.2H2O。因含有机杂质而呈黑色或灰色，一般含Fe2O3较多，需净化。引入B2O3的原料为硼酸、硼砂。3.一价金属氧化

4、物原料主要包括Na2O、K2O、Li2O。它们是主要的网络外体氧化物。纯碱(Na2CO3)是Na2O的主要来源。芒硝(Na2SO4)和硝酸钠也是Na2O的来源之一。芒硝和硝酸钠同时还具有澄清剂的作用。硝酸钾和碳酸钾是引入K2O的主要原料。氧化锂主要是由碳酸锂和天然锂矿引入的。4.二价金属氧化物原料主要包括CaO、MgO、BaO、ZnO、PbO等。CaO是二价的网络外体氧化物，是玻璃中的稳定剂，即增加玻璃的化学稳定性和机械强度。在高温时，CaO能降低玻璃的粘度，促进玻璃的熔化和澄清。但当温度降低时，粘度增加得很快，使成型操作的料性变短。在一般玻璃中，Ca

5、O的含量不超过12%，药用玻璃中则更低一些。CaO可通过方解石、石灰石、白垩及沉淀碳酸钙原料引入。MgO在钠钙玻璃中是网络外体氧化物。以少于3.5%的MgO代替部分CaO，可以改善玻璃的料性，减慢玻璃的硬化速度。MgO还有降低析晶的倾向，增加高温时玻璃的粘度。引入氧化镁的原料有白云石，菱镁矿和沉淀碳酸镁。BaO是由硫酸钡和碳酸钡引入的；ZnO的原料为锌氧粉和菱锌矿；PbO的原料是铅丹和密陀僧。5.四价金属氧化物的原料二氧化锆ZrO2是中间体氧化物，ZrO2能提高玻璃的粘度、硬度、折射率、化学稳定性，特别是能提高玻璃的耐碱性能，降低玻璃的热膨胀系数。含有

6、ZrO2的玻璃比较难熔。引入ZrO2的原料主要是锆石英，是含有ZrO2的硅酸盐，化学成分为ZrO2.SiO2。辅助原料：1.澄清剂在玻璃原料中加入某种在高温时本身能汽化或分解放出气体，以促进排除玻璃中气泡的物质，称为澄清剂。常用的澄清剂有白砒、三氧化二锑、硫酸盐、氟化物、氯化钠、铵盐等。2.着色剂能使玻璃着色的物质统称着色剂，它们是一些过渡或稀土金属的氧化物。3.脱色剂玻璃的脱色主要是指减弱铁化合物对玻璃着色的影响，从而使无色玻璃具有良好的透明度。按其作用原理，可分为化学脱色剂和物理脱色剂两种。化学脱色是借助于脱色剂的氧化作用，使着色能力强的FeO变为

7、着色能力弱的Fe2O3:4FeO(绿色)+02=2Fe2O3(黄绿色)氧化脱色剂还能消除使玻璃被有机物沾染的黄色。常用氧化剂有硝酸钠、硝酸钾、硝酸钡、白砒、氧化锑等。物理脱色是往玻璃中加入一定数量能产生互补色的着色剂。使玻璃的黄绿色和蓝绿色得到互补。在生产中常将物理脱色和化学脱色两种方法结合使用。物理脱色剂有二氧化锰、硒、氧化钴等。4.乳化剂乳化剂是使玻璃呈不透明乳白色的物质，又称乳浊剂。最常用的乳化剂是冰晶石(3NaF.A1F3)、氟硅酸钠(Na2SiF6)，萤石(CaF2)。氟化物作乳化剂时要与含A12O3的原料同时加入5.碎玻璃碎玻璃常用作玻璃原

8、料的助熔剂。碎玻璃料的液化温度略低于基本原料，可降低了批料的熔化温度，加速熔制过程，减少了燃料