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1、熔制玻璃的化工原料玻璃原料概述用于制備玻璃配合料的各種物質(zhì)，統(tǒng)稱玻璃原料。根據(jù)它們的用量和作用不同，分為主要原料和輔助原料兩類。主要原料，系指往玻璃中引入各種組成氧化物的原料，如石英砂、石灰石、長(zhǎng)石、純堿、東化合物等。按所引入的氧化物的性質(zhì)，又分為酸性氧化物原料；堿性氧化性原料；堿土金屬和二價(jià)金屬氧化物原料；多價(jià)氧化物原料。按所引入的氧化物在玻璃結(jié)構(gòu)中的作用，又分為玻璃形成氧化物原料；中間體氧化物原料；網(wǎng)絡(luò)外體氧化物原料。輔助原料，是使玻璃獲的一些必要的性質(zhì)和加速熔制過程的原料。它們的用量少，但他們的作用大，根據(jù)作用的不同，分為澄清劑、脫色劑、著色劑、乳濁劑、氧化劑、還
2、原劑、助熔劑等。主要原料引入酸性氧化物原料二氧化硅SiO2,分子量：60.06，D:2.4-2.65二氧化硅是主要的玻璃形成氧化物，以[SiO4]結(jié)構(gòu)組元形成不規(guī)則的連續(xù)網(wǎng)絡(luò)，成為玻璃的骨架。單純的SiO2可以在1800℃以上的高溫下，熔制形成石英玻璃。在Na-Ca-Si玻璃中SiO2能降低玻璃的膨脹系數(shù)，提高玻璃的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、軟化溫度、硬度、機(jī)械強(qiáng)度、粘度和透紫外光性。但使用量過高需用過高的熔制溫度，而且可能導(dǎo)致析晶。引入SiO2的原料石英砂、硅沙、石英巖。在玻璃中用量較大，占配合料的60%-70%以上。1.石英砂石英砂又稱為硅沙，它的主要成分是SiO2，含
3、量：98.5%-99.5%以上，含有：Ai2O3、TiO、CaO、MgO、Fe2O3、R2O等雜質(zhì)。一般內(nèi)在質(zhì)量要求：表一玻璃品種Fe2O3Cr2O3TiO水晶料、器皿料、高白料、≤0.01≤0.001≤0.05保溫瓶、藥用瓶、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、化學(xué)儀器≤0.25翠綠料、枯葉黃、有色玻璃≤0.35石英砂的顆粒度和顆粒度組成是重的質(zhì)量指標(biāo)，顆粒度的大小決定熔化的質(zhì)量。過大難融化，并在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生結(jié)石、條紋現(xiàn)象。細(xì)的石英砂熔化速度快，但過細(xì)的沙容易飛揚(yáng)、結(jié)團(tuán)，使配合料混合不均勻。在投料過程中
4、，過細(xì)的部分及易被燃燒的氣體帶入蓄熱室堵塞筒子磚，降低窯爐的使用壽命，甚至被迫停產(chǎn)，造成巨大的損失，同時(shí)使玻璃成分發(fā)生變化。因此要嚴(yán)格控制石英砂的顆粒度組成。一般顆粒度組成、水分要求：表二項(xiàng)目20目以上20-60目60-100目120目以下石英砂不許有≤25%≥75%≤5%H2O%≤6%2.砂巖砂巖是石英砂在高壓下作用，由膠結(jié)物膠結(jié)而成的礦巖。根據(jù)膠結(jié)物的不同，有SiO2膠結(jié)的砂巖，粘土膠結(jié)的砂巖，石膏膠結(jié)的砂巖等。一般來說，砂巖的硬度高，近于莫氏硬度七級(jí)，質(zhì)量要求是含SiO298.5%以上，含F(xiàn)e2O3不大于0.2%。3.石英巖石英巖是石英顆粒彼此緊密結(jié)合而成，是砂巖
5、的變質(zhì)巖，石英巖硬度比砂巖高莫氏硬度七級(jí)，強(qiáng)度大，使用情況與砂巖一樣。幾種SiO2原料的化學(xué)組成（G%）表三原料產(chǎn)地SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOR2OSJ昆明硅砂99.50.0060.46內(nèi)蒙硅砂86-910.35-61.01-1.5威海硅砂91-950.13-60.12-3沂南硅砂98-990.05-0.150.20.10.5宿遷硅砂88-920.10-0.24.5-6.00.24-6湖州石英98.320.030.960.460.050.25靳春石英99.850.02鳳陽石英99.50.02引入氧化硼的原料B2O3，分子量：69.62，D：1.84B2O3
6、是玻璃生成氧化物，它以[BO3]和[BO4]為結(jié)構(gòu)組元，在硼硅酸鹽玻璃中與硅氧四面體共同組成結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò).能降低玻璃的膨脹系數(shù)，提高玻璃的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、增加玻璃的折射率、改善玻璃的光澤、提高博得機(jī)械強(qiáng)度。B2O3在高溫是能降低玻璃的粘度，在低溫時(shí)提高玻璃的粘度，所以含B2O3較高的玻璃，成型的溫度范圍較窄，因之可以提高機(jī)械速度。B2O3還起助熔劑的用，加速玻璃的澄清和降低玻璃的結(jié)晶能力。B2O3常隨水蒸氣揮發(fā)，硼硅酸鹽玻璃液表面上因B2O3揮發(fā)減少，會(huì)產(chǎn)生富含B2O3析晶料皮，當(dāng)B2O3引入量過高時(shí)，由于[BO3]增多，玻璃的膨脹系數(shù)反而增加，發(fā)生反?，F(xiàn)象即—硼反常
7、現(xiàn)象。B2O3是耐熱玻璃、化學(xué)儀器玻璃、溫度計(jì)玻璃、光學(xué)玻璃、真空玻璃以及其它特種玻璃的重要組成。引入的原料，硼酸、硼砂、硼礦物質(zhì)1.硼酸H3BO3，分子量：61.82，D：1.44，B2O3=56.45%,H2O4=43.55%。硼酸是白色鱗片狀三斜結(jié)晶，具有特殊光澤，易溶于水，加熱100℃則失去部分水分分解，變?yōu)镠BO2。在140℃—160℃時(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)閇H2B4O7]，繼續(xù)加熱則完全轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴诘腂2O3。在熔制玻璃時(shí)。B2O3的揮發(fā)與玻璃的組成和溶制溫度、窯爐氣氛、配合料的水分、熔制時(shí)間有關(guān)，一般為自身重量的5—15%，高達(dá)15%以上
