浮法玻璃的化學成份
浮法玻璃的化學成份
玻璃科學為玻璃成分設計提供了重要的理論基礎,包括玻璃形成和結構理論,,相平衡,,成分和性質與結構的關系等方面,,但迄今在大部分情況下,理論還只能定性地為玻璃成分設計指出方向,,必須反復通過實踐調整成分以獲得所需性能的玻璃,。
一般說來,玻璃成分設計要考慮的主要方面如下,。
(1)必須滿足使用性質的要求,,即依賴于成分和性質與結構的關系。就目前玻璃科學發(fā)展水平而言,,主要闡述成分和性質之間的關系,,成分和結構間的關系還未能精密確定。
(2)所設計的成分必須能夠形成玻璃并具有較小的析晶傾向,,因而可以借助于玻璃形成區(qū)域圖和相圖來確定,。
(3)必須符合熔制、成型等工藝要求。
浮法玻璃化學成分是由普通平板玻璃基礎上設計出來的,,是由鈉鈣硅玻璃組成演變而來的,。根據(jù)Na2O-CaO-SiO2系統(tǒng)相圖確定該系統(tǒng)中能夠形成玻璃的組成范圍為:12%~18% Na2O,6%~16% CaO,,68%~82% SiO2,,但在實用玻璃組成中該系統(tǒng)的組成范圍為:12%~15% Na2O,8%~12% CaO,,69%~73% SiO2,。在這個三元系統(tǒng)玻璃組成中,容易形成兩種析晶組成,,失透石(Na2O?CaO?SiO2)和硅灰石(CaOSiO2),,在生產實踐中當引入MgO和Al2O3時,不僅玻璃的析晶性能得到改善,,而且熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性均得到改善,,因而形成了普通平板玻璃化學成分(表1)。
表中Fe2O3為原料中雜質所致,,并非設計數(shù)值,,而是限制數(shù)值;而SO3主要是由澄清劑芒硝引入,。
浮法玻璃化學成分設計時,,根據(jù)浮法玻璃成型的特點,在普通玻璃化學成分基礎上進行了局部調整,。
1) 由于浮法玻璃拉引速度比垂直引上快得多,,在成型中必須采用硬化速度快的“短”性玻璃成分,即調整CaO到8%~9%,。但是CaO含量增加,,使玻璃發(fā)脆并容易產生硅灰石析晶,因此MgO控制在4%左右,,以改善玻璃析晶性能,。
2) 為了獲得優(yōu)質的玻璃表面質量,將Al2O3的含量降低到1.3%以下,,并注意不能影響玻璃的機械強度,、熱穩(wěn)定性。
3) Fe2O3是原料中的雜質引入的,,它是一種著色劑,,因此嚴格限制在0.1%以內,好在0.08%以下,,以使玻璃有良好的透光率,,經調整后浮法玻璃化學成分見上表,。