玻璃原料引入不同成分的区别 _小知识

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配料流程图
引入酸性氧化物原料
一、二氧化硅
SiO2,分子量：60.06，D:2.4-2.65
二氧化硅失主哟的玻璃形成氧化物，以[SiO4]结构组元形成不规则的连续网络，成为玻璃的骨架。
单纯的SiO2可以在1800℃以上的高温下，熔制形成石英玻璃。在Na-Ca-Si玻璃中SiO2能降低BL的膨胀系数，提高BL的热稳定性、化学稳定性、软化温度、硬度、机械强度、粘度和透紫外光性。但使用量过高需用过高的熔制温度，而且可能导致析晶。
引入SiO2的原料石英砂、硅沙、石英岩。在玻璃中用量较大，占配合料的60%-70%以上。
1. 石英砂
石英砂又称为硅沙，它的主要成分是SiO2，含量：98.5%-99.5%以上，含有：Ai2O3、TiO、CaO、MgO、Fe2O3、R2O等杂质。
一般内在质量要求：表一
玻璃品种
Fe2O3
Cr2O3
TiO
水晶料、器皿料、高白料、
≤0.01
≤0.001
≤0.05
保温瓶、药用瓶、微晶玻璃
≤0.10
≤0.025
≤0.1
乳白料、普白料、棕色玻璃
≤≤0.15
≤0.03

清白料、平板料、化学仪器
≤0.25

翠绿料、枯叶黄、有色玻璃
【玻璃原料引入不同成分的区别】≤0.35

石英砂的颗粒度和颗粒度组成是重的质量指标，颗粒度的大小决定熔化的质量。过大难融化，并在生产过程中产生结石、条纹现象。细的石英砂熔化速度快，但过细的沙容易飞扬、结团，使配合料混合不均匀。在投料过程中，过细的部分及易被燃烧的气体带入蓄热室堵塞筒子砖，降低窑炉的使用寿命，甚至被迫停产，造成巨大的损失，同时使玻璃成分发生变化。因此要严格控制石英砂的颗粒度组成。
一般颗粒度组成、水分要求：表二
项目
20目以上
20-60目
60-100目
120目以下
石英砂
不许有
≤25%
≥75%
≤5%
H2O%
≤6%

2. 砂岩
砂岩是石英砂在高压下作用，由胶结物胶结而成的矿岩。根据胶结物的不同，有SiO2胶结的砂岩，粘土胶结的砂岩，石膏胶结的砂岩等。一般来说，砂岩的硬度高，近于莫氏硬度七级，质量要求是含SiO298.5%以上，含Fe2O3不大于0.2% 。
3. 石英岩
石英岩是石英颗粒彼此紧密结合而成，是砂岩的变质岩，石英岩硬度比砂岩高莫氏硬度七级，强度大，使用情况与砂岩一样。
几种SiO2原料的化学组成（G%）表三
原料产地
SiO2
Fe2O3
Al2O3
CaO
MgO
R2O
SJ
昆明硅砂
99.5
0.006
0.46

内蒙硅砂
86-91
0.3
5-6
1.0

1-1.5

威海硅砂
91-95
0.1
3-6
0.1

2-3

沂南硅砂
98-99
0.05-0.15
0.2
0.1

0.5

宿迁硅砂
88-92
0.10-0.2
4.5-6.0
0.2

4-6

湖州石英
98.32
0.03
0.96
0.46
0.05

0.25
靳春石英
99.85
0.02

凤阳石英
99.5
0.02

二、引入氧化硼的原料
B2O3，分子量：69.62，D：1.84
B2O3是玻璃生成氧化物，它以[BO3]和[BO4]为结构组元，在硼硅酸盐玻璃中与硅氧四面体共同组成结构网络.能降低玻璃的膨胀系数，提高玻璃的热稳定性、化学稳定性、增加玻璃的折射率、改善玻璃的光泽、提高博得机械强度。
B2O3在高温是能降低玻璃的粘度，在低温时提高玻璃的粘度，所以含B2O3较高的玻璃，成型的温度范围较窄，因之可以提高机械速度。B2O3还起助熔剂的用，加速玻璃的澄清和降低玻璃的结晶能力。B2O3常随水蒸气挥发，硼硅酸盐玻璃液表面上因B2O3挥发减少，会产生富含B2O3析晶料皮，当B2O3引入量过高时，由于[BO3]增多，玻璃的膨胀系数反而增加，发生反常现象即—硼反常现象。
B2O3是耐热玻璃、化学仪器玻璃、温度计玻璃、光学玻璃、真空玻璃以及其它特种玻璃的重要组成。
引入的原料，硼酸、硼砂、硼矿物质
1. 硼酸
H3BO3，分子量：61.82，D：1.44，B2O3=56.45%, H2O4=43.55% 。
硼酸是白色鳞片状三斜结晶，具有特殊光泽，易溶于水，加热100℃则失去部分水分分解，变为HBO2 。在140℃—160℃时，转变为[H2B4O7]，继续加热则完全转变为熔融的B2O3 。在熔制玻璃时。B2O3的挥发与玻璃的组成和溶制温度、窑炉气氛、配合料的水分、熔制时间有关，一般为自身重量的5—15%，高达15%以上。在配方设计时，应根据玻璃的组成确定的挥发量，并在计算时予以补正。