一文系統(tǒng)了解玻璃要用到的原材料

玻璃是非晶無機(jī)非金屬材料，一般是用多種無機(jī)礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、純堿等)為主要原料，另外加入少量輔助原料制成的它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學(xué)組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸鹽復(fù)鹽，是一種無規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體。廣泛應(yīng)用于建筑物，用來隔風(fēng)透光，屬于混合物。

 

世界最早的玻璃制造者為古埃及人。玻璃的出現(xiàn)與使用在人類的生活里已有四千多年的歷史，從4000年前的美索不達(dá)米亞和古埃及的遺跡里，都曾有小玻璃珠的出土。

 

1874年，比利時(shí)首先制出平板玻璃。1906年，美國制出平板玻璃引上機(jī)，此后，隨著玻璃生產(chǎn)的工業(yè)化和規(guī)模化，各種用途和各種性能的玻璃相繼問世。

 

(1) 原料的質(zhì)量應(yīng)符合玻璃制品的技術(shù)要求，其中包括化學(xué)成分穩(wěn)定、含水量穩(wěn)定、顆粒組成穩(wěn)定、有害雜質(zhì)少(主要指Fe2O3)等。

 

(2) 便于在日常生產(chǎn)中調(diào)整成分；

 

(3) 適于熔化與澄清，揮發(fā)與分解的氣體無毒性；

 

(4) 對耐火材料的侵蝕要小；

 

(5) 原料應(yīng)易加工、礦藏量大、分布廣、運(yùn)輸方便、價(jià)格低等。

 

 

作用：SiO2是玻璃中最主要的成分，它使玻璃具有高的化學(xué)穩(wěn)定性、力學(xué)性能、電學(xué)性能、熱學(xué)性能，但含量過多時(shí)使熔制的玻璃液粘度過大。

 

硅質(zhì)原料的成分范圍(％)

 

1.硅砂
 

主要成分是SiO2，另含有少量的Al2O3、Na2O、K2O、CaO等無害雜質(zhì)。主要的有害雜質(zhì)為氧化鐵，它能使玻璃著成藍(lán)綠色而影響玻璃透明度。有些硅砂中尚含有Cr203，它的著色能力比Fe2O3大3-5倍，使玻璃著成綠色；TiO2使玻璃著成黃色，若與氧化鐵同時(shí)存在可使玻璃著成黃褐色。

 

2.砂巖

 

是由石英顆粒和粘性物質(zhì)在地質(zhì)高壓下膠結(jié)而成的堅(jiān)實(shí)致密的巖石。根據(jù)粘性物質(zhì)的性質(zhì)可分為粘土質(zhì)砂巖、長石質(zhì)砂巖和鈣質(zhì)砂巖。所以砂巖成分不僅取決于石英顆粒，而且與粘性物質(zhì)的種類和含量有關(guān)。

 

 

作用：降低玻璃的析晶傾向，提高化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、硬度和折射率，減弱玻璃的脆性，減輕玻璃液對耐火材料的侵蝕，有助于氟化物的浮濁。

 

1．長石

 

質(zhì)量要求：Al2O3＞16％；Fe2O3＜0.3％；R2O＞12％。

2．高嶺土

 

質(zhì)量要求：Al2O3＞25％；Fe2O3＜0.4％。
 

3、臘石

 

玻璃成分中需要存在堿金屬氧化物時(shí)，作為Al2O3礦物來源。

Na2O礦物來源

 

作用：提供游離氧，從而降低玻璃粘度，使玻璃易于熔融，是良好的助溶劑。Na2O可增加玻璃的熱膨脹系數(shù)，降低熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。

 

1.純堿

 

質(zhì)量要求：Na2CO3＞98％；NaCl＜1％；Na2SO4＜0.1％；Fe2O3＜0.1％。

 

2．芒硝(Na2SO4)

 

有無水芒硝和含水芒硝(Na2SO4·10H2O)兩類。

使用芒硝不僅可以代堿，而且又是常用的澄清劑，為降低芒硝的分解溫度常加入還原劑(主要為碳粉、煤粉等)。

 

使用芒硝缺點(diǎn)：熱耗大、對耐火材料的侵蝕大、易產(chǎn)生芒硝泡，當(dāng)還原劑使用過多時(shí)，F(xiàn)e2O3還原成FeS而使玻璃著成棕色。

 

質(zhì)量要求是：Na2SO4＞85％；NaCl＜2％；CaSO4＜4％；Fe2O3＜0．3％；H2O＜5％

 

 

石灰石、方解石

 

兩原料均為CaCO3，后者的純度比前者高。

 

對含鈣原料的質(zhì)量要求是：CaO≥50％；Fe2O3＜0.15％。

 

白云石(MgCO3·CaCO3)

 

質(zhì)量要求：MgO≥20％；CaO≤32％；Fe2O3＜0.15％。

 

通常采用石灰石和白云石共同引入MgO和CaO。

來源：聚玻資訊