復習第七章玻璃用原料與配料課件

玻璃工藝學葉巧明教授優(yōu)選文檔玻璃工藝學葉巧明教授優(yōu)選文檔第六章玻璃用原料與配料優(yōu)選文檔2第六章玻璃用原料與配料優(yōu)選文檔23一、主要原料主要原料：往玻璃中引入組成氧化物的原料。特點：用量多，并決定了玻璃的基本性質。分類：

?按氧化物的性質分：酸性氧化物原料、堿性氧化物原料、堿土金屬和二價金屬氧化物原料、多價元素氧化物原料

?按氧化物在結構中的作用分：玻璃形成體氧化物原料、中間體氧化物原料、網絡外體氧化物原料。

?按來源分：礦物原料、化工原料優(yōu)選文檔3一、主要原料主要原料：往玻璃中引入組成氧化物的原料。優(yōu)選文礦物特征：石英砂又稱硅砂，是石英巖、長石等受水、碳酸酐以及溫度變化等作用，逐漸分解風化由水流沖擊沉積而成。

質地純凈的為白色，一般硅砂因含有鐵的氧化物和有機質，故多呈淡黃色、淺灰色或紅褐色?；瘜W成分：SiO2是主要有用成分，并含有少量Al2O3、k2O、Fe2O3等雜質，F(xiàn)e2O3、Cr2O3、TiO2是有害成分。高質量的石英砂含SiO2應在99.0%～99.9%以上（一）SiO2原料1．石英砂作用：玻璃形成體氧化物，以[SiO4]存在，是玻璃結構的骨架。原料：主要有石英砂、砂巖、石英巖、脈石英優(yōu)選文檔4礦物特征：石英砂又稱硅砂，是石英巖、長石等受水、碳酸酐以及溫顆粒組成：顆粒過大，熔化困難；顆粒過小，易飛揚，且一般粒度越小，雜質含量越高

玻璃用硅砂的顆粒直徑：

在0.15-0.80mm之間，其中0.25-0.50mm的應不少于90%，0.10mm以下的不超過5%。礦物組成：

伴生礦物有長石、高嶺石、白云石（無害）；

也可能有赤鐵礦、鈦鐵礦（可著色）及鉻鐵礦等重礦物（熔點高）。優(yōu)選文檔5顆粒組成：優(yōu)選文檔5礦物特征

是石英砂顆粒和粘性物質在高壓下膠結而成的一種碎屑沉積巖。根據(jù)膠結物不同分硅質砂巖、粘土質砂巖、長石質砂巖、鈣質砂巖。外觀多呈淡黃色、淡紅色，鐵染現(xiàn)象嚴重的呈紅色?；瘜W成分：砂巖化學成分與膠結物的性質和含量有關，二氧化硅（硅膠）膠結的砂巖SiO2純度高，粘土質砂巖中Al2O3含量較高。化學成分質量要求：SiO2：98%，F(xiàn)e2O3＜0.2%特性：硬度高，接近于莫氏硬度七級。因此開采成本比石英砂高，且破碎加工過程中機械摻鐵高。2．砂巖優(yōu)選文檔6礦物特征2．砂巖優(yōu)選文檔6礦物特征：是砂巖的變質巖，是硅質砂巖經變質作用使石英顆粒彼此緊密結合，再結晶的巖石。特性：硬度大（比砂巖大），不易粉碎?；瘜W成分：氧化硅含量高，雜質含量低。應用：無色玻璃3．石英巖4．脈石英礦物特征：脈石英屬火成巖。外觀一般為純色，半透明，呈油脂光澤，斷口呈貝殼狀。無色透明的稱為水晶。脈石英有明顯的結晶面?；瘜W成分：主要成分是孿生的石英結晶體。應用：石英玻璃優(yōu)選文檔7礦物特征：是砂巖的變質巖，是硅質砂巖經變質作用使石英顆粒彼此作用與性質：結構、硼氧反常、助熔、料性、揮發(fā)應用：耐熱玻璃、醫(yī)藥玻璃、化學儀器玻璃、溫度計玻璃等；原料：硼酸和硼砂（化工原料）、含硼礦物；（二）B2O3原料1.硼酸（H3BO3）性狀：硼酸（H3BO3），相對分子質量為61.82，相對密度1.44。是白色鱗片狀三斜結晶，具有特殊光澤，觸之有脂肪感覺，易溶于水。

優(yōu)選文檔8作用與性質：結構、硼氧反常、助熔、料性、揮發(fā)（二）B2O3原加熱反應：?加熱至100℃：部分失水分解變?yōu)槠鹚幔℉BO2）?140～160℃：轉變?yōu)樗呐鹚幔℉2B4O7）；?繼續(xù)加熱：熔融的B2O3。揮發(fā)：自重的5~15%

影響揮發(fā)因素：玻璃組成、熔制溫度、熔制時間、熔制氣氛、水分含量等。要求成分：

H3BO3>99%，F(xiàn)e2O3<0.01%、SO42-<0.2%優(yōu)選文檔9加熱反應：優(yōu)選文檔9

十水硼砂（Na2B4O7·10H2O）五水硼砂（Na2B4O7·5H2O）?性狀：色白、菱形結晶、易溶，易失水?揮發(fā)：與硼酸相當，為自重的5~15%質量要求：B2O3>35%Fe2O3<0.01%SO42-<0.02%粒度要求：0.1mm以下<13%、0.1-1mm>84%、

1mm以上<3%無水硼砂（Na2O·2B2O3）?性狀：無色、玻璃狀小塊?揮發(fā)：比硼酸和含水硼砂少

2.硼砂含水硼砂優(yōu)選文檔10十水硼砂（Na性狀：無色晶狀粉末，無味，表面有油膩感，易吸水生成硼酸。質量要求：B2O3≥95.00%、SO42-≤0.07%、Al2O3≤0.1%、Cl-≤0.1%、水不溶物0.2%、粒度（180μm）通過≥85%應用：助熔劑、半導體材料的摻雜劑等3.硼酐（B2O3）4.含硼礦物主要有

硼鎂石（2MgO·B2O3·H2O)、

鈉硼解石（2NaCaB5O9·8H2O)、

硅鈣硼石（[Ca2B2(SiO4)2(OH)2]等優(yōu)選文檔11性狀：無色晶狀粉末，無味，表面有油膩感，易吸水生成硼酸。3.性質和作用：補網、提高粘度、抑制析晶原料：長石、高嶺土、葉蠟石、氧化鋁和氫氧化鋁等（三）Al2O3原料1．長石

性狀：鉀長石(淡紅)

、鈉長石(白)、鈣長石(白)，解理面明顯。

能引入堿，從而減少純堿用量，易熔化。質量要求：Al2O3>16%、Fe2O3<0.3%、R2O>12%優(yōu)選文檔12性質和作用：補網、提高粘度、抑制析晶（三）Al2O3原料1．性狀：主要礦物組成是高嶺土，色白、易碎、含鐵雜質和有機物時呈黑色或灰色。應用：陶瓷、高鋁玻璃、乳濁玻璃質量要求：

Al2O3>30%、Fe2O3<0.4%2．瓷土3．蠟石性狀：是一種水化硅酸鋁，主要礦物組成是葉蠟石，含石英和高嶺土。色白、易碎、含鐵雜質和有機物時呈黑色或灰色。應用：乳濁玻璃、玻璃纖維等質量要求：

Al2O3>25%、SiO2<70%、Fe2O3<0.4%優(yōu)選文檔13性狀：主要礦物組成是高嶺土，色白、易碎、含鐵雜質和有機物時呈為化工產品性狀：白色結晶粉末，氧化鋁熔點高，氫氧化鋁較易熔但易溢料（需加氟化物）應用：多用于高性能玻璃。質量要求：

氧化鋁：Al2O3>96%、Fe2O3<0.05%

氫氧化鋁：Al2O3>60%、Fe2O3<0.05%4．氧化鋁和氫氧化鋁優(yōu)選文檔14為化工產品4．氧化鋁和氫氧化鋁優(yōu)選文檔14性質與作用：網絡結構、化穩(wěn)性較差，透紫外性好應用：光學玻璃、透紫外玻璃、生物玻璃（如CaO-MgO-SiO2-P2O5系統(tǒng)微晶玻璃）等原料：

磷酸鋁、磷酸二氫銨、磷酸鈣等（四）P2O5原料優(yōu)選文檔15性質與作用：網絡結構、化穩(wěn)性較差，透紫外性好（四）P2O5原性質和作用：網絡外體、助熔、降低粘度應用：一般玻璃中引入量不超過18%原料：純堿、芒硝、硝酸鈉、氫氧化鈉、（五）Na2O原料1．純堿（NaCO3)

一般用煅燒純堿，可分為輕質堿和重質堿性狀：白色粉末、易溶、極易吸水潮解和結塊。揮發(fā)：Na2O在熔化過程中容易揮發(fā)，約為本身重量的0.5-3.2%，配料計算時應考慮。優(yōu)選文檔16性質和作用：網絡外體、助熔、降低粘度（五）Na2O原料1．純輕質堿

：密度小，假密度為：0.65g/cm3；白色粉細、易飛揚、分層；堿塵污染大；對耐火材料侵蝕大假密度＝質量/假體積（物質體積+閉口氣孔體積)重質堿：密度大，假密度為：1.50g/cm3；白色顆粒粗、表面致密、、易均化、不易分層；熱效率高、對耐火材料侵蝕小。質量要求：Na2CO3>98%、NaCl<1%、Na2SO4<0.1%、Fe2O3<0.1%天然堿：是干涸堿湖的沉積鹽，可作為純堿的代用原料。但天然堿成分不穩(wěn)定,常含有黃土、氯化鈉、硫酸鹽等雜質，侵蝕性較大。優(yōu)選文檔17輕質堿：密度小，假密度為：0.65g/cm3；白色粉細、易分類：有無水芒硝和含水芒硝（Na2SO4·10H2O）兩類。應用：芒硝不僅可以代堿，還是常用的澄清劑。性狀：無水芒硝（白色或淺綠結晶），助熔性好，熔化溫度884℃，沸點1430℃，分解溫度高（1120-1220℃），需要加入本身重量的4%的還原劑（主要為碳粉、煤粉等），能吸收水分。

揮發(fā)：Na2O揮發(fā)約6%（純堿的兩倍左右）質量要求：Na2SO4>85%、CaSO4<4%、NaCl<2%、Fe2O3<0.3%、H2O<5%

優(yōu)選文檔18分類：有無水芒硝和含水芒硝（Na2SO4·10H2O）兩類。

與純堿比較，使用芒硝有如下缺點：

①分解和反應溫度高，熱耗大；

②易侵蝕耐火材料并產生芒硝泡；

③需使用還原劑，且用量過多時，F(xiàn)e2O3被還原成FeS而使玻璃著成棕色；

注意：為保證芒硝能以較低的溫度分解在熔化前期，芒硝未完全分解之前，須保持還原氣氛；在熔化后期，為防止硫酸鹽被還原而生成硫化物并與鐵的硫化物生成著色物質，須保持氧化氣氛。

④純堿和芒硝的理論Na2O含量分別為58.53%和43.7%，即芒硝中有效Na2O含量較低。

因此，使用純堿引人Na2O較芒硝為好。但由于芒硝具有澄清作用，因而生產中經常將2％～3％的芒硝與純堿聯(lián)合使用。優(yōu)選文檔19與純堿比較，使用芒硝有如下缺點：優(yōu)選文檔19白色結晶固體，極易吸水潮解，可溶，有腐蝕性；可配成溶液加入中充當配合料?；瘯r的粘結劑或潤濕配合料。4．氫氧化鈉（NaOH)3．硝酸鈉（NaNO3)無色或淡黃色六角形結晶，能吸濕潮解，可溶；可作氧化劑（如用于鉛玻璃）；脫色劑；與白砒共同使用可起到澄清作用；代替部分碳酸鈉提高氣體率；侵蝕性較大質量要求：NaNO3>98%、NaCl<1%、Fe2O3<0.01%優(yōu)選文檔20白色結晶固體，極易吸水潮解，可溶，有腐蝕性；可配成溶液加入中性質和作用：網絡外體、降低析晶傾向，提高透明度和光澤，降低表面張力（氧化鈉不能），雙堿效應；應用：高級器皿玻璃、晶質玻璃、光學玻璃等原料：①碳酸鉀：?性狀：白色結晶粉末、極易吸濕潮解；?揮發(fā)：以K2O自重的12%計?質量要求：K2CO3>96%，Na2O<0.2%，KCl+K2SO4<3.5%，水不溶物<0.3%，H2O<3%②硝酸鉀?性狀：透明結晶，易溶，不會吸濕潮解；可充當澄清劑、氧化劑、脫色劑；質量要求：KNO3>98%、KCl<1%、Fe2O3<0.01%（六）K2O原料優(yōu)選文檔21性質和作用：網絡外體、降低析晶傾向，提高透明度和光澤，降低表性質和作用：網絡外體、斷網并強烈助熔（橋氧多時），積聚（非橋氧多時），少量引入時降低析晶能力，過多則增加析晶能力；應用：在電氣玻璃、微晶玻璃含量約為3-4%，一般玻璃中可引入0.1-0.5%.原料：碳酸鋰、含鋰礦物。①碳酸鋰：無色或白色結晶，較純凈，價高。②含鋰礦物：

鋰云母：淡紫色、灰色、白色的寬片和小鱗片組成；易溶，含鐵量低，是較好原料。

鋰輝石（Li2O·Al2O3·4SiO2)：白色或淡綠色菱形晶體，較難熔。（七）Li2O原料優(yōu)選文檔22性質和作用：網絡外體、斷網并強烈助熔（橋氧多時），積聚（非橋性質和作用：網絡外體，增加化學穩(wěn)定性、機械強度，縮短料性（高溫時極化橋氧，削弱Si-O鍵，降低玻璃粘度，低溫時相反，增大粘度，類似Li，B），有積聚作用，過多引入容易析出硅灰石晶體（CaO·SiO2)，玻璃發(fā)脆。應用：氧化鈣是常用氧化物，一般玻璃中引入量不超過12.5%，容易分相的玻璃中少用或不用。原料：方解石、石灰石、白堊、工業(yè)碳酸鈣等鈣原料質量要求：CaO≥50%，F(xiàn)e2O3≤0.15%（八）CaO原料優(yōu)選文檔23性質和作用：網絡外體，增加化學穩(wěn)定性、機械強度，縮短料性（高①方解石性狀：白色（或淡黃、灰色、淺紅）巖石，純度比石灰石高。應用：適于成分要求高的玻璃；透明結晶體為冰洲石，用于光學玻璃；②石灰石性狀：為粗粒方解石的石灰?guī)r，多為灰色，淡黃或淡紅色，很少白色（視含鐵量不同）常含石英、粘土、氧化鐵等雜質。③白堊性狀：白色，含有水分，須經烘干處理，其它雜質較少。④工業(yè)碳酸鈣性狀：白色，純度高（含量在98%以上），應用：高級器皿玻璃、光學玻璃等。優(yōu)選文檔24①方解石優(yōu)選文檔24，性質和作用：配位數(shù)6或4但屬網絡外體，部分取代CaO時，料性加長、密度降低、硬度減小（形成[MgO4]進入網絡）、易脫片，降低析晶傾向；應用：保溫瓶玻璃中少用或不用，一般玻璃中不超過3.5%。原料：白云石（苦灰石）、菱鎂礦（菱苦石，略）①白云石（CaCO3·MgCO3)：性狀：藍白色或淡灰色，伴生礦有石英、方解石、黃鐵礦等，能吸水；同時引入CaO和MgO。

質量要求：

MgO>20%，CaO<32%，F(xiàn)e2O3<0.15%②菱鎂礦性狀：灰白色、淡經色或肉紅色。當白云石引入MgO量不足時，才使用菱鎂礦。（九）MgO原料優(yōu)選文檔25，性質和作用：配位數(shù)6或4但屬網絡外體，部分取代CaO時，性質和作用：網絡外體，增加折射率、密度、化穩(wěn)性，吸收輻射能力強（Pb、Cd、Cr類似），有毒；少量時助熔，過多時會使澄清困難及產生二次氣泡。應用：高級器皿玻璃、化學儀器玻璃、防輻射玻璃，顯象管玻璃、瓶罐玻璃等原料：硫酸鋇和碳酸鋇①硫酸鋇（重晶石）：性狀：白色晶體，分解溫度高（可加還原劑），可做澄清劑，其加入BaO量一般不超過5%，其余用碳酸鋇加入。天然重晶石中石英、鐵、粘土較多，不用于高質量玻璃。質量要求：BaSO4>95%、SiO2<1.5%、Fe2O3<0.5%（十）BaO原料優(yōu)選文檔26性質和作用：網絡外體，增加折射率、密度、化穩(wěn)性，吸收輻射能力②碳酸鋇（毒重石）：性狀:天然的為黃色或綠色，雜質多，常用工業(yè)碳酸鋇質量要求:BaCO3>97%、Fe2O3<0.1%、酸不溶物<3%（十一）ZnO原料性質和作用：網絡中間體，適當引入降低膨脹系數(shù)、提高化穩(wěn)性和熱穩(wěn)性，提高玻璃表面光滑度；最大特點是提高玻璃的折射率、防止硒揮發(fā)（用量可達13-15%,與硒生成膠體，用于紅寶石玻璃）。一般玻璃中不超過5-6%，過多易析晶。應用：光學玻璃、藥用玻璃、溫度計玻璃、高級器皿玻璃、微晶玻璃、低熔點玻璃、乳白玻璃、硒紅玻璃等優(yōu)選文檔27②碳酸鋇（毒重石）：（十一）ZnO原料性質和作用：網絡中間體原料：氧化鋅（鋅白）和菱鋅礦①氧化鋅（鋅白）性狀：白色粉末，較細、容易結塊、配合料不易均勻。質量要求：ZnO>96%，水溶性鹽<1.5%，水分<0.1%，酸不溶物<0.25%②菱鋅礦性狀：色白，主要成分是碳酸鋅質量要求：原礦精選后直接使用。優(yōu)選文檔28原料：氧化鋅（鋅白）和菱鋅礦優(yōu)選文檔28性質和作用：網絡中間體（一般為外體），高色散、高折射、高電阻、高比重，吸收X-射線，有助熔作用，侵蝕性強；金屬橋結構；熔制時須保持氧化氣氛，否則玻璃發(fā)黑、易導致耐火材料穿蝕，揮發(fā)性大(14%左右）。應用：光學玻璃、電氣玻璃、封接玻璃、晶質玻璃、X-射線防護玻璃、人造寶石等原料：鉛丹（紅丹）、黃丹（密陀僧）、硅酸鉛（十二）PbO原料優(yōu)選文檔29性質和作用：網絡中間體（一般為外體），高色散、高折射、高電阻①鉛丹（Pb3O4)性狀：橙紅色粉末，又稱紅丹，易揮發(fā)，有毒。易被還原，必須在氧化氣氛中熔制。質量要求：Pb3O4>95%、Fe2O3<0.03%、SiO2<0.3%②黃丹（PbO)性狀：黃色粉末，易被還原而不用。③硅酸鉛（PbO·SiO2)性狀：黃色顆粒，具有粉塵少、雜質少、揮發(fā)少，還原傾向小。是減少鉛污染的措施之一。優(yōu)選文檔30①鉛丹（Pb3O4)優(yōu)選文檔30輔助原料：使玻璃獲得某些必要的性質和加速玻璃熔制過程的原料。澄清劑、著色劑、脫色劑、乳濁劑、氧化劑、助熔劑等二.輔助原料（一）澄清劑在高溫下本身能氣化或分解放出氣體以促進玻璃液中氣泡的排除的物質。選用澄清劑時，須根據(jù)熔制溫度、熔制氣氛、比重匹配，對玻璃著色、性能影響等多方面考慮。優(yōu)選文檔31輔助原料：使玻璃獲得某些必要的性質和加速玻璃熔制過程的原料。常用的澄清劑有：

白砒、三氧化二銻、硫酸鹽、硝酸鹽、氟化物、氧化鈰、銨鹽等性狀：白色結晶粉末或玻璃狀無定形物質，極毒（致死量0.06g）

單獨使用易升華，應與硝酸鹽配用，燈工時易被還原生成單質砷。

屬于高溫型澄清劑.1.白砒（As2O3）優(yōu)選文檔32常用的澄清劑有：1.白砒（As2O3）優(yōu)選文檔32作用過程:用量：一般為配合料的0.2-0.6%，硝酸鹽用量為白砒的4-8倍。

適于熔制易熔玻璃如鉛玻璃，軟質玻璃等。

三氧化二銻作用溫度比白砒低，過程與白砒相似，同屬低溫澄清劑；比重較大，更適于熔制比重大的玻璃(如鉛玻璃)。硝酸鹽分解(500℃以下開始）

↓O2↑As2O3+As2O5As2O3+O2↑600-1200℃>1200℃優(yōu)選文檔33作用過程:硝酸鹽分解(500℃以下開始）O2↑As2O3+A澄清機理：

高溫釋放的氧氣（或其它氣體）要生成新氣泡需要克服很大的表面能，而玻璃液中又已經達到飽和，所以被迫進入臨近的已成型的小氣泡中，從而使原氣泡中除次氣體外的其它氣體分壓減小，這樣玻璃中的這些氣體析出進入氣泡，氣泡長大，上升速度加快并最溢出玻璃液面破裂，達到促進氣泡排除的效果。多種澄清劑的共同使用，可以拓寬澄清作用的溫度范圍，增加氣體的種類，氣泡中每種氣體的分壓就愈小，從而吸收玻璃液中的溶解氣體的能力愈強，澄清效果也就愈好。優(yōu)選文檔34澄清機理：優(yōu)選文檔34主要包括硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鋇。硝酸鋇分解溫度高，澄清效果較好，常用于含鋇的光學玻璃中。硝酸鹽常與白砒、三氧化二銻澄清劑共用。主要是硫酸鈉、硫酸鋇、硫酸鈣。（1）硫酸鈉

性狀：分解溫度高，在1200℃以上，最活躍是在1450℃左右，屬高溫型澄清劑，適于一般的鈉鈣硅玻璃；同時一般須加入適量還原劑（煤粉），一般保持CO：CO2=1：20左右，且熔化后階段（熱點之后）氧化氣氛，否則減弱澄清效果。2.硝酸鹽3.硫酸鹽優(yōu)選文檔35主要包括硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鋇。2.硝酸鹽3.硫酸鹽優(yōu)選文檔Na2SO4Na2O+SO31200℃左右開始Na2SO4+CNa2SO3+CO2

>400-800℃Na2SO4+CNa2S+CO2>600-700℃

（Na2SO3化學性質活潑，能與石英砂、白云石、方解石等反應放出氣體。）用量：一般配合料的1-1.5%硫酸鋇多用于瓶罐玻璃的配合料中，用量為Na2O含量的0.5%。澄清過程：優(yōu)選文檔36Na2SO4Na2O+SO31200℃左右開始Na2SO4+

常用的有：螢石、氟硅酸鈉（有毒）。螢石：

性狀：白、綠、藍、紫色等多種顏色的透明狀巖石。

成分要求：CaF2>80%，F(xiàn)e2O3<0.3%氟硅酸鈉：淡黃色粉末、有毒。氟化物的部分氟能在玻璃中生成HF、SiF4、NaF

≡Si-O-Si≡+Na++F-

≡

Si-O-Na+

+F-Si

≡

氟化物本身又是乳濁劑、助熔劑。用量：一般按引入配合料中0.5%計，過多則玻璃軟化點降低，侵蝕加劇。4.氟化物優(yōu)選文檔37常用的有：螢石、氟硅酸鈉（有毒）。4.氟化物優(yōu)食鹽是一種高溫澄清劑，適用于熔化溫度高于1500℃的玻璃，依靠本身的氣化揮發(fā)（溫度較高）和FeCl3揮發(fā)物起澄清作用；用量：配合料的1.3-3.5%，過多引入使玻璃結構中網絡空穴增多，易乳化，機械強度降低以及侵蝕耐火材料。常用于硼硅酸鹽玻璃中。5.食鹽優(yōu)選文檔38食鹽是一種高溫澄清劑，適用于熔化溫度高于1500℃的玻璃，依二氧化鈰在1400℃左右分解放出氧氣，屬高溫澄清劑，同時兼有氧化劑，對Fe2+起化學脫色作用。稀土類原料，價格昂貴。常與硝酸鹽共用。主要有硫酸銨、硝酸銨、氧化銨7.銨鹽6.二氧化鈰4CeO22Ce2O3+O2↑4FeO+O22Fe2O3

1400℃優(yōu)選文檔39二氧化鈰在1400℃左右分解放出氧氣，屬高溫澄清劑，同時兼有（二）著色劑優(yōu)選文檔40（二）著色劑優(yōu)選文檔401.化學脫色劑常用的有硝酸鹽、白砒、三氧化二銻、氧化鈰等

(1)白砒和氧化銻

①不與CeO2、Mn2O3共用；曝光效應（Solarization)：

4MnO+As2O5≒2Mn2O3+As2O3

②可作硒脫色時的穩(wěn)定作用：Se+As2O5≒SeO2+As2O3

③對于普通鈣玻璃，兩者共用效果更好，對于鉛玻璃則只用白砒即可。

④用量：白砒200-500g/100㎏石英砂、硝酸鈉3000g/100㎏石英砂（三）脫色劑優(yōu)選文檔411.化學脫色劑（三）脫色劑優(yōu)選文檔41

（2）硝酸鹽（NaNO3、KNO3、Ba（NO3）2）

①分解溫度低，與白砒、氧化銻共用時可提高脫色效果。

②用量為配合料的1-1.5%

（3）鹵化物（氟化物、氯化物）生成揮發(fā)性物質FeF3、FeCl3，減輕著色；生成無色絡合離子[FeF6]3-；（4）氧化錳

FeO+Mn2O3≒Fe2O3+MnO氧化錳容易被還原，難以穩(wěn)定控制脫色效果。

（5）氧化鈰CeO2≒Ce2O3+O2

FeO+O2≒Fe2O3是一種強烈的氧化劑，脫色效果好。優(yōu)選文檔42（2）硝酸鹽（NaNO3、KNO3、Ba（NO3）2）優(yōu)選1.物理脫色劑

一般氧化鐵含量在0.06-0.07%以下時，物理脫色法效果較好。

氧化鐵含量大于0.2%時，玻璃總透過率太低，效果不好。常用物理脫色劑原料：硒：使玻璃成淺紫色，當氧化鐵的含量小于0.1%時脫色效果好。對鉛玻璃不能用：Se+Pb2++2e=PbSe（棕色）而用氧化鎳

缺點：對熔制條件敏感，揮發(fā)量變化大（可加入白砒或銻粉起穩(wěn)定作用，或者用硒化合物引入）。

優(yōu)選文檔431.物理脫色劑優(yōu)選文檔43二氧化錳：

在玻璃中成紫色，與玻璃的淺綠色互補，同時有化學脫色作用。

缺點：對熔制條件很敏感，重復性差。

氧化亞鈷：脫色穩(wěn)定，可以抵消Fe3+的黃色。氧化亞鎳：對溫度與氣氛不敏感，重復性好，適用于含鉀尤其含量高的玻璃及鉛玻璃。

缺點：容易受基玻璃組成的影響。氧化釹：吸收光譜范圍很狹窄，能很準確補償Fe2+顏色，透過率高，受熔制條件和基玻璃組成影響小。

缺點：價格較高。氧化鉺：著粉紅色，可與綠色中和。

缺點：著色能力低，用量大，價格較高。優(yōu)選文檔44二氧化錳：優(yōu)選文檔44物理脫色劑的引入量：

對一般情況（Fe2O30.02-0.04%）硒用量（無白砒或氧化銻）：0.5g/100kgGlass硒用量（有白砒或氧化銻）：3-4g/100kgGlass鈷用量（有白砒或氧化銻）：0.05-0.2g/100kgGlass關于硒鈷的稀釋：

為精確稱量硒或氧化鈷至0.01克，先將之與一定量的干燥、過篩的石英砂或其它大宗原料按照某一比例（如1：100，1：50等）均勻混合，這樣每單位用量的預混料中就含有1/100或1/50的硒或氧化鈷，從而達到精確度要求。優(yōu)選文檔45物理脫色劑的引入量：優(yōu)選文檔45

加速玻璃熔制過程的原料稱助熔劑（加速劑）。常見的有：氟化物、硼化合物、硝酸鹽、鋇化合物、硫酸鈉等。（1）氟化物

性質：?降低玻璃粘度和表面張力，促進澄清和均化；?與Fe2O3生成FeF3揮發(fā)或生成Na3FeF6（無色），提高玻璃透熱性；?易生成含氟揮發(fā)性污染物，能在人體中富集，毒性比SO2大，使用時注意大氣污染。

（四）助熔劑優(yōu)選文檔46加速玻璃熔制過程的原料稱助熔劑（加速劑）。（四）助熔劑優(yōu)選原料：螢石、氟硅酸鈉引入量：按引入玻璃中0.5-1%計。（注意：氟化物在用作乳濁劑、助熔劑、澄清劑的用量差別。）過多則玻璃軟化點降低，侵蝕加劇。（2）硼化合物性質：網絡形成體、硼氧反常、助熔、料性、揮發(fā)。高溫下，在低堿的硅酸鹽玻璃中，硼保持它的三角平面配位，減弱了硅酸鹽玻璃的三維內聚性，硼經常在要求抗熱沖擊性的工業(yè)玻璃中用來代替堿性氧化物作助熔劑，適量引入對玻璃的結構有加強作用。原料：硼酸、硼砂引入量：往玻璃中引入1.5%的B2O3。注意硼化合物在作主要原料、助熔劑時的不同用量。優(yōu)選文檔47原料：螢石、氟硅酸鈉優(yōu)選文檔47（3）鋇化合物

引入量為配合料的0.25-0.5%，多用于瓶罐玻璃。（4）硝酸鹽

分解溫度低，與石英砂生成低共熔物，同時起澄清、氧化的作用。引入量為玻璃中R2O量的10-15%。主要有氟化物、磷酸鹽、錫化合物、氧化砷和氧化銻

注意：?氟化合物須在含氧化鋁玻璃中采用，用量F-為3-7%。?采用磷酸鹽時須加入防止析晶的Al2O3、B2O3、ZnO等，?加入量。（五）乳濁劑優(yōu)選文檔48（3）鋇化合物（五）乳濁劑優(yōu)選文檔48氧化劑：玻璃熔制時能分解放出氧的原料。有：硝酸鹽、三氧化二砷、氧化鈰等還原劑：玻璃熔制時能奪取氧的原料。有：碳、酒石酸鈉、錫粉及化合物、銻粉、鋁粉等氧化還原指數(shù)：玻璃配合料或玻璃熔制過程中的氧化還原值。氧化還原指數(shù)為正值——氧化性，氧化還原指數(shù)為負值——還原性。?控制氧化還原指數(shù)的作用：澄清過程（特別是含硫小氣泡的排除）、顏色?影響氧化還原指數(shù)的控制：氧化劑還原劑的種類和用量。（六）氧化劑與還原劑優(yōu)選文檔49氧化劑：玻璃熔制時能分解放出氧的原料。（六）氧化劑與還原劑優(yōu)1.碎玻璃的作用：(1)回收重熔碎玻璃可以變廢為寶、保護環(huán)境；(2)從工藝上看，合理引入碎玻璃，會加速熔制過程，降低玻璃熔制的熱消耗（由實驗得知，一般玻璃原料中碎玻璃使用的比率變化10%時，熔化玻璃所需的燃料將變化2.5%)，從而降低生產成本、增加產量。2.碎玻璃的用量

根據(jù)行業(yè)不同產品不同，加入量為配合料的15-85%（一般的玻璃配合料中引入量為25-30%）；高硼玻璃、高硅玻璃配合料中用量可達70-100%。

碎玻璃的使用影響到配合料的熔化、澄清、熱耗、玻璃制品的性能、加工性能和大窯生產率等。

（七）碎玻璃優(yōu)選文檔501.碎玻璃的作用：（七）碎玻璃優(yōu)選文檔503.引入碎玻璃需注意：(1)二次揮發(fā)：在碎玻璃重熔后，易揮發(fā)組分（如堿金屬氧化物、氧化硼、氧化鉛、氧化鋅等）將進行第二次揮發(fā)，如重熔后的Na2O比重熔前平均低0.15%，所以必須補揮發(fā)。(2)二次積累：由于玻璃液對耐火材料的侵蝕，碎玻璃中Fe2O3和Al2O3的含量增加，重熔時就會產生二次積累。(3)碎玻璃表面與內部成分的差異：碎玻璃（尤其是化穩(wěn)性較差的玻璃）表面由于斷鍵多，很快吸附水分和大氣并水解成膠態(tài)，造成表面成分與內層成分的差別，若熔制溫度偏低或缺少有效對流，熔制后玻璃就常產生明顯的線痕。

以上三個因素，正是碎玻璃引入量過多時玻璃內部存在不均勻的所謂細胞組織而使制品發(fā)脆的原因！優(yōu)選文檔513.引入碎玻璃需注意：優(yōu)選文檔51(4)重熔的玻璃液的還原性：

碎玻璃重熔時，其中某些組分揮發(fā)生熱分解并釋出氧氣，進入周圍氣泡后逸出玻璃液，造成玻璃液的還原性，對以變價元素為基礎的顏色玻璃產生色澤的變化。色澤的變化是碎玻璃引入時又一個不利影響！(5)澄清：

碎玻璃中含有少量的化學結合的氣體重熔時產生相當于二次氣泡的微小氣泡，因此加入碎玻璃量多時就難以澄清。

這是第三個不利影響！優(yōu)選文檔52(4)重熔的玻璃液的還原性：優(yōu)選文檔52(6)碎玻璃的粒度：0.250.4碎玻璃粒度mm熔化時間分鐘501000.752.020圖1碎玻璃粒度與熔化時間

從圖1可知：粒度取小于0.25mm和粒度為2-20mm時，熔化效果好，為減少粉碎動力，應采用后者。通常加工到20-40mm即可。優(yōu)選文檔53(6)碎玻璃的粒度：0.250.4碎玻璃粒度mm熔化時間基礎數(shù)據(jù)：玻璃的重量百分比組成和原料的干濕基化學成分（重量百分含量）。計算程序1、先以100公斤玻璃為計算基準，求出各原料的用量：

對含兩種以上主要成分的原料，列出多元聯(lián)立方程式，求解各原料的需要量；

對含單一成分的原料，若2中算中已有某原料含此成分時，首先扣除其引入量，再計算還應加入的量。不然，則單獨求其需要量；2、計算輔助原料的需要量，若同時引入了主要成分，則須減去引入此成分的主要原料相應的用量；3、對揮發(fā)性成分，補加所揮發(fā)的量；三、配合料計算優(yōu)選文檔54基礎數(shù)據(jù)：玻璃的重量百分比組成和原料的干濕基化學成分（重量百4、計算配料的氣體率和產率：5、換算成一付配合料的原料用量并計算碎玻璃用量：

一付配合料（包括碎玻璃在內）的總重量由所選的混料機加工能力決定，如500公斤。優(yōu)選文檔554、計算配料的氣體率和產率：5、換算成一付配合料的原料6、計算每付配合料原料濕基用量：7、計算配合料中生料加水量：優(yōu)選文檔566、計算每付配合料原料濕基用量：7、計算配合料中生料加水量：注意：

先計算干基用量，后計算濕基用量；

計算配合料的氣體率，應在引入輔助原料和補揮發(fā)之后進行，必要的情況下需調整氣體率，可用引入同量組成氧化物條件下氣體生成量大的原料代替生成量小的原料，增加氣體率；相反的替換則降低氣體率。如碳酸鈉與硝酸鈉、白云石與堿式碳酸鎂等之間的替換等。

若原料化學組成為濕基，則需求出干基總重，然后求加水量。優(yōu)選文檔57注意：優(yōu)選文檔57經過計算，應得出下列結果：①熔制100公斤玻璃液時所需的各種原料用量；②配合料氣體率；③各揮發(fā)性原料補入量；④校正后配合料的料方；⑤按每付配料量（除去碎玻璃）求出增大系數(shù)，計算出每付配合料的干基料方；⑥濕基原料的用量；⑦配合料的加水量；⑧每付配合料中碎玻璃用量。優(yōu)選文檔58經過計算，應得出下列結果：優(yōu)選文檔581、具有正確性和穩(wěn)定性：

即各原料的化學成分，配合料的水分和粒度要求正確并保持穩(wěn)定。這就要求原料組成正確、穩(wěn)定，料方計算正確，針對原料成分變化及時調整，經常校正稱量設備，做到稱量準確。2、具有一定量的水分：

加入一定量的水分，可以起減少粉塵、防止分層、加速熔化（先潤濕石英原料，形成水膜，溶解3-5%的純堿和芒硝）、提高混合均勻度的作用。

含水量：一般純堿配合料在3-5%，芒硝配合料在3-7%，砂粒越細，所需水量越多。注意純堿配合料的水化特性造成的影響和針對措施。四、配合料的要求優(yōu)選文檔591、具有正確性和穩(wěn)定性：四、配合料的要求優(yōu)選文檔59

3、具有一定的氣體率：

受熱分解后所逸出的氣體對配合料和玻璃液的攪拌作用有利于硅酸鹽形成和玻璃均化。

過高和過低的氣體率都不利于澄清。鈉鈣硅玻璃配合料氣體率應在15-20%內，硼硅酸鹽玻璃配合料則在9-15%內。優(yōu)選文檔603、具有一定的氣體率：優(yōu)選文檔604、具有高均勻度：

配合料均勻度高是熔制均勻玻璃液的前提。均勻度低會造成熔制的不同步，導致缺陷產生和對耐火材料侵蝕的加劇。

配合料均勻度的測定方法有滴定法、電導法、比重法、篩分析法等。5、適當加入碎玻璃經濟、工藝的要求6、避免金屬和雜質的混入優(yōu)選文檔614、具有高均勻度：優(yōu)選文檔61五、配合料的制備配料工藝流程：砂巖硅砂石灰石白云石螢石純堿芒硝煤粉碎玻璃煅燒水冷粗碎粉碎篩分粉庫稱量水混合運輸窯頭料倉投料機選礦干燥篩分粗碎粉碎篩分粗碎粉碎篩分粗碎粉碎篩分粉碎篩分水洗拆包拆包粉庫粉庫粉庫粉庫粉庫粉庫粉庫粉庫稱量混合洗滌破碎稱量粉碎篩分篩分優(yōu)選文檔62五、配合料的制備配料工藝流程：砂巖硅砂石灰石白云石螢石純堿芒玻璃工藝學葉巧明教授優(yōu)選文檔玻璃工藝學葉巧明教授優(yōu)選文檔第六章玻璃用原料與配料優(yōu)選文檔64第六章玻璃用原料與配料優(yōu)選文檔265一、主要原料主要原料：往玻璃中引入組成氧化物的原料。特點：用量多，并決定了玻璃的基本性質。分類：

?按氧化物的性質分：酸性氧化物原料、堿性氧化物原料、堿土金屬和二價金屬氧化物原料、多價元素氧化物原料

?按氧化物在結構中的作用分：玻璃形成體氧化物原料、中間體氧化物原料、網絡外體氧化物原料。

?按來源分：礦物原料、化工原料優(yōu)選文檔3一、主要原料主要原料：往玻璃中引入組成氧化物的原料。優(yōu)選文礦物特征：石英砂又稱硅砂，是石英巖、長石等受水、碳酸酐以及溫度變化等作用，逐漸分解風化由水流沖擊沉積而成。

質地純凈的為白色，一般硅砂因含有鐵的氧化物和有機質，故多呈淡黃色、淺灰色或紅褐色?；瘜W成分：SiO2是主要有用成分，并含有少量Al2O3、k2O、Fe2O3等雜質，F(xiàn)e2O3、Cr2O3、TiO2是有害成分。高質量的石英砂含SiO2應在99.0%～99.9%以上（一）SiO2原料1．石英砂作用：玻璃形成體氧化物，以[SiO4]存在，是玻璃結構的骨架。原料：主要有石英砂、砂巖、石英巖、脈石英優(yōu)選文檔66礦物特征：石英砂又稱硅砂，是石英巖、長石等受水、碳酸酐以及溫顆粒組成：顆粒過大，熔化困難；顆粒過小，易飛揚，且一般粒度越小，雜質含量越高

玻璃用硅砂的顆粒直徑：

在0.15-0.80mm之間，其中0.25-0.50mm的應不少于90%，0.10mm以下的不超過5%。礦物組成：

伴生礦物有長石、高嶺石、白云石（無害）；

也可能有赤鐵礦、鈦鐵礦（可著色）及鉻鐵礦等重礦物（熔點高）。優(yōu)選文檔67顆粒組成：優(yōu)選文檔5礦物特征

是石英砂顆粒和粘性物質在高壓下膠結而成的一種碎屑沉積巖。根據(jù)膠結物不同分硅質砂巖、粘土質砂巖、長石質砂巖、鈣質砂巖。外觀多呈淡黃色、淡紅色，鐵染現(xiàn)象嚴重的呈紅色?；瘜W成分：砂巖化學成分與膠結物的性質和含量有關，二氧化硅（硅膠）膠結的砂巖SiO2純度高，粘土質砂巖中Al2O3含量較高?；瘜W成分質量要求：SiO2：98%，F(xiàn)e2O3＜0.2%特性：硬度高，接近于莫氏硬度七級。因此開采成本比石英砂高，且破碎加工過程中機械摻鐵高。2．砂巖優(yōu)選文檔68礦物特征2．砂巖優(yōu)選文檔6礦物特征：是砂巖的變質巖，是硅質砂巖經變質作用使石英顆粒彼此緊密結合，再結晶的巖石。特性：硬度大（比砂巖大），不易粉碎?；瘜W成分：氧化硅含量高，雜質含量低。應用：無色玻璃3．石英巖4．脈石英礦物特征：脈石英屬火成巖。外觀一般為純色，半透明，呈油脂光澤，斷口呈貝殼狀。無色透明的稱為水晶。脈石英有明顯的結晶面?；瘜W成分：主要成分是孿生的石英結晶體。應用：石英玻璃優(yōu)選文檔69礦物特征：是砂巖的變質巖，是硅質砂巖經變質作用使石英顆粒彼此作用與性質：結構、硼氧反常、助熔、料性、揮發(fā)應用：耐熱玻璃、醫(yī)藥玻璃、化學儀器玻璃、溫度計玻璃等；原料：硼酸和硼砂（化工原料）、含硼礦物；（二）B2O3原料1.硼酸（H3BO3）性狀：硼酸（H3BO3），相對分子質量為61.82，相對密度1.44。是白色鱗片狀三斜結晶，具有特殊光澤，觸之有脂肪感覺，易溶于水。

優(yōu)選文檔70作用與性質：結構、硼氧反常、助熔、料性、揮發(fā)（二）B2O3原加熱反應：?加熱至100℃：部分失水分解變?yōu)槠鹚幔℉BO2）?140～160℃：轉變?yōu)樗呐鹚幔℉2B4O7）；?繼續(xù)加熱：熔融的B2O3。揮發(fā)：自重的5~15%

影響揮發(fā)因素：玻璃組成、熔制溫度、熔制時間、熔制氣氛、水分含量等。要求成分：

H3BO3>99%，F(xiàn)e2O3<0.01%、SO42-<0.2%優(yōu)選文檔71加熱反應：優(yōu)選文檔9

十水硼砂（Na2B4O7·10H2O）五水硼砂（Na2B4O7·5H2O）?性狀：色白、菱形結晶、易溶，易失水?揮發(fā)：與硼酸相當，為自重的5~15%質量要求：B2O3>35%Fe2O3<0.01%SO42-<0.02%粒度要求：0.1mm以下<13%、0.1-1mm>84%、

1mm以上<3%無水硼砂（Na2O·2B2O3）?性狀：無色、玻璃狀小塊?揮發(fā)：比硼酸和含水硼砂少

2.硼砂含水硼砂優(yōu)選文檔72十水硼砂（Na性狀：無色晶狀粉末，無味，表面有油膩感，易吸水生成硼酸。質量要求：B2O3≥95.00%、SO42-≤0.07%、Al2O3≤0.1%、Cl-≤0.1%、水不溶物0.2%、粒度（180μm）通過≥85%應用：助熔劑、半導體材料的摻雜劑等3.硼酐（B2O3）4.含硼礦物主要有

硼鎂石（2MgO·B2O3·H2O)、

鈉硼解石（2NaCaB5O9·8H2O)、

硅鈣硼石（[Ca2B2(SiO4)2(OH)2]等優(yōu)選文檔73性狀：無色晶狀粉末，無味，表面有油膩感，易吸水生成硼酸。3.性質和作用：補網、提高粘度、抑制析晶原料：長石、高嶺土、葉蠟石、氧化鋁和氫氧化鋁等（三）Al2O3原料1．長石

性狀：鉀長石(淡紅)

、鈉長石(白)、鈣長石(白)，解理面明顯。

能引入堿，從而減少純堿用量，易熔化。質量要求：Al2O3>16%、Fe2O3<0.3%、R2O>12%優(yōu)選文檔74性質和作用：補網、提高粘度、抑制析晶（三）Al2O3原料1．性狀：主要礦物組成是高嶺土，色白、易碎、含鐵雜質和有機物時呈黑色或灰色。應用：陶瓷、高鋁玻璃、乳濁玻璃質量要求：

Al2O3>30%、Fe2O3<0.4%2．瓷土3．蠟石性狀：是一種水化硅酸鋁，主要礦物組成是葉蠟石，含石英和高嶺土。色白、易碎、含鐵雜質和有機物時呈黑色或灰色。應用：乳濁玻璃、玻璃纖維等質量要求：

Al2O3>25%、SiO2<70%、Fe2O3<0.4%優(yōu)選文檔75性狀：主要礦物組成是高嶺土，色白、易碎、含鐵雜質和有機物時呈為化工產品性狀：白色結晶粉末，氧化鋁熔點高，氫氧化鋁較易熔但易溢料（需加氟化物）應用：多用于高性能玻璃。質量要求：

氧化鋁：Al2O3>96%、Fe2O3<0.05%

氫氧化鋁：Al2O3>60%、Fe2O3<0.05%4．氧化鋁和氫氧化鋁優(yōu)選文檔76為化工產品4．氧化鋁和氫氧化鋁優(yōu)選文檔14性質與作用：網絡結構、化穩(wěn)性較差，透紫外性好應用：光學玻璃、透紫外玻璃、生物玻璃（如CaO-MgO-SiO2-P2O5系統(tǒng)微晶玻璃）等原料：

磷酸鋁、磷酸二氫銨、磷酸鈣等（四）P2O5原料優(yōu)選文檔77性質與作用：網絡結構、化穩(wěn)性較差，透紫外性好（四）P2O5原性質和作用：網絡外體、助熔、降低粘度應用：一般玻璃中引入量不超過18%原料：純堿、芒硝、硝酸鈉、氫氧化鈉、（五）Na2O原料1．純堿（NaCO3)

一般用煅燒純堿，可分為輕質堿和重質堿性狀：白色粉末、易溶、極易吸水潮解和結塊。揮發(fā)：Na2O在熔化過程中容易揮發(fā)，約為本身重量的0.5-3.2%，配料計算時應考慮。優(yōu)選文檔78性質和作用：網絡外體、助熔、降低粘度（五）Na2O原料1．純輕質堿

：密度小，假密度為：0.65g/cm3；白色粉細、易飛揚、分層；堿塵污染大；對耐火材料侵蝕大假密度＝質量/假體積（物質體積+閉口氣孔體積)重質堿：密度大，假密度為：1.50g/cm3；白色顆粒粗、表面致密、、易均化、不易分層；熱效率高、對耐火材料侵蝕小。質量要求：Na2CO3>98%、NaCl<1%、Na2SO4<0.1%、Fe2O3<0.1%天然堿：是干涸堿湖的沉積鹽，可作為純堿的代用原料。但天然堿成分不穩(wěn)定,常含有黃土、氯化鈉、硫酸鹽等雜質，侵蝕性較大。優(yōu)選文檔79輕質堿：密度小，假密度為：0.65g/cm3；白色粉細、易分類：有無水芒硝和含水芒硝（Na2SO4·10H2O）兩類。應用：芒硝不僅可以代堿，還是常用的澄清劑。性狀：無水芒硝（白色或淺綠結晶），助熔性好，熔化溫度884℃，沸點1430℃，分解溫度高（1120-1220℃），需要加入本身重量的4%的還原劑（主要為碳粉、煤粉等），能吸收水分。

揮發(fā)：Na2O揮發(fā)約6%（純堿的兩倍左右）質量要求：Na2SO4>85%、CaSO4<4%、NaCl<2%、Fe2O3<0.3%、H2O<5%

優(yōu)選文檔80分類：有無水芒硝和含水芒硝（Na2SO4·10H2O）兩類。

與純堿比較，使用芒硝有如下缺點：

①分解和反應溫度高，熱耗大；

②易侵蝕耐火材料并產生芒硝泡；

③需使用還原劑，且用量過多時，F(xiàn)e2O3被還原成FeS而使玻璃著成棕色；

注意：為保證芒硝能以較低的溫度分解在熔化前期，芒硝未完全分解之前，須保持還原氣氛；在熔化后期，為防止硫酸鹽被還原而生成硫化物并與鐵的硫化物生成著色物質，須保持氧化氣氛。

④純堿和芒硝的理論Na2O含量分別為58.53%和43.7%，即芒硝中有效Na2O含量較低。

因此，使用純堿引人Na2O較芒硝為好。但由于芒硝具有澄清作用，因而生產中經常將2％～3％的芒硝與純堿聯(lián)合使用。優(yōu)選文檔81與純堿比較，使用芒硝有如下缺點：優(yōu)選文檔19白色結晶固體，極易吸水潮解，可溶，有腐蝕性；可配成溶液加入中充當配合料?；瘯r的粘結劑或潤濕配合料。4．氫氧化鈉（NaOH)3．硝酸鈉（NaNO3)無色或淡黃色六角形結晶，能吸濕潮解，可溶；可作氧化劑（如用于鉛玻璃）；脫色劑；與白砒共同使用可起到澄清作用；代替部分碳酸鈉提高氣體率；侵蝕性較大質量要求：NaNO3>98%、NaCl<1%、Fe2O3<0.01%優(yōu)選文檔82白色結晶固體，極易吸水潮解，可溶，有腐蝕性；可配成溶液加入中性質和作用：網絡外體、降低析晶傾向，提高透明度和光澤，降低表面張力（氧化鈉不能），雙堿效應；應用：高級器皿玻璃、晶質玻璃、光學玻璃等原料：①碳酸鉀：?性狀：白色結晶粉末、極易吸濕潮解；?揮發(fā)：以K2O自重的12%計?質量要求：K2CO3>96%，Na2O<0.2%，KCl+K2SO4<3.5%，水不溶物<0.3%，H2O<3%②硝酸鉀?性狀：透明結晶，易溶，不會吸濕潮解；可充當澄清劑、氧化劑、脫色劑；質量要求：KNO3>98%、KCl<1%、Fe2O3<0.01%（六）K2O原料優(yōu)選文檔83性質和作用：網絡外體、降低析晶傾向，提高透明度和光澤，降低表性質和作用：網絡外體、斷網并強烈助熔（橋氧多時），積聚（非橋氧多時），少量引入時降低析晶能力，過多則增加析晶能力；應用：在電氣玻璃、微晶玻璃含量約為3-4%，一般玻璃中可引入0.1-0.5%.原料：碳酸鋰、含鋰礦物。①碳酸鋰：無色或白色結晶，較純凈，價高。②含鋰礦物：

鋰云母：淡紫色、灰色、白色的寬片和小鱗片組成；易溶，含鐵量低，是較好原料。

鋰輝石（Li2O·Al2O3·4SiO2)：白色或淡綠色菱形晶體，較難熔。（七）Li2O原料優(yōu)選文檔84性質和作用：網絡外體、斷網并強烈助熔（橋氧多時），積聚（非橋性質和作用：網絡外體，增加化學穩(wěn)定性、機械強度，縮短料性（高溫時極化橋氧，削弱Si-O鍵，降低玻璃粘度，低溫時相反，增大粘度，類似Li，B），有積聚作用，過多引入容易析出硅灰石晶體（CaO·SiO2)，玻璃發(fā)脆。應用：氧化鈣是常用氧化物，一般玻璃中引入量不超過12.5%，容易分相的玻璃中少用或不用。原料：方解石、石灰石、白堊、工業(yè)碳酸鈣等鈣原料質量要求：CaO≥50%，F(xiàn)e2O3≤0.15%（八）CaO原料優(yōu)選文檔85性質和作用：網絡外體，增加化學穩(wěn)定性、機械強度，縮短料性（高①方解石性狀：白色（或淡黃、灰色、淺紅）巖石，純度比石灰石高。應用：適于成分要求高的玻璃；透明結晶體為冰洲石，用于光學玻璃；②石灰石性狀：為粗粒方解石的石灰?guī)r，多為灰色，淡黃或淡紅色，很少白色（視含鐵量不同）常含石英、粘土、氧化鐵等雜質。③白堊性狀：白色，含有水分，須經烘干處理，其它雜質較少。④工業(yè)碳酸鈣性狀：白色，純度高（含量在98%以上），應用：高級器皿玻璃、光學玻璃等。優(yōu)選文檔86①方解石優(yōu)選文檔24，性質和作用：配位數(shù)6或4但屬網絡外體，部分取代CaO時，料性加長、密度降低、硬度減?。ㄐ纬蒣MgO4]進入網絡）、易脫片，降低析晶傾向；應用：保溫瓶玻璃中少用或不用，一般玻璃中不超過3.5%。原料：白云石（苦灰石）、菱鎂礦（菱苦石，略）①白云石（CaCO3·MgCO3)：性狀：藍白色或淡灰色，伴生礦有石英、方解石、黃鐵礦等，能吸水；同時引入CaO和MgO。

質量要求：

MgO>20%，CaO<32%，F(xiàn)e2O3<0.15%②菱鎂礦性狀：灰白色、淡經色或肉紅色。當白云石引入MgO量不足時，才使用菱鎂礦。（九）MgO原料優(yōu)選文檔87，性質和作用：配位數(shù)6或4但屬網絡外體，部分取代CaO時，性質和作用：網絡外體，增加折射率、密度、化穩(wěn)性，吸收輻射能力強（Pb、Cd、Cr類似），有毒；少量時助熔，過多時會使澄清困難及產生二次氣泡。應用：高級器皿玻璃、化學儀器玻璃、防輻射玻璃，顯象管玻璃、瓶罐玻璃等原料：硫酸鋇和碳酸鋇①硫酸鋇（重晶石）：性狀：白色晶體，分解溫度高（可加還原劑），可做澄清劑，其加入BaO量一般不超過5%，其余用碳酸鋇加入。天然重晶石中石英、鐵、粘土較多，不用于高質量玻璃。質量要求：BaSO4>95%、SiO2<1.5%、Fe2O3<0.5%（十）BaO原料優(yōu)選文檔88性質和作用：網絡外體，增加折射率、密度、化穩(wěn)性，吸收輻射能力②碳酸鋇（毒重石）：性狀:天然的為黃色或綠色，雜質多，常用工業(yè)碳酸鋇質量要求:BaCO3>97%、Fe2O3<0.1%、酸不溶物<3%（十一）ZnO原料性質和作用：網絡中間體，適當引入降低膨脹系數(shù)、提高化穩(wěn)性和熱穩(wěn)性，提高玻璃表面光滑度；最大特點是提高玻璃的折射率、防止硒揮發(fā)（用量可達13-15%,與硒生成膠體，用于紅寶石玻璃）。一般玻璃中不超過5-6%，過多易析晶。應用：光學玻璃、藥用玻璃、溫度計玻璃、高級器皿玻璃、微晶玻璃、低熔點玻璃、乳白玻璃、硒紅玻璃等優(yōu)選文檔89②碳酸鋇（毒重石）：（十一）ZnO原料性質和作用：網絡中間體原料：氧化鋅（鋅白）和菱鋅礦①氧化鋅（鋅白）性狀：白色粉末，較細、容易結塊、配合料不易均勻。質量要求：ZnO>96%，水溶性鹽<1.5%，水分<0.1%，酸不溶物<0.25%②菱鋅礦性狀：色白，主要成分是碳酸鋅質量要求：原礦精選后直接使用。優(yōu)選文檔90原料：氧化鋅（鋅白）和菱鋅礦優(yōu)選文檔28性質和作用：網絡中間體（一般為外體），高色散、高折射、高電阻、高比重，吸收X-射線，有助熔作用，侵蝕性強；金屬橋結構；熔制時須保持氧化氣氛，否則玻璃發(fā)黑、易導致耐火材料穿蝕，揮發(fā)性大(14%左右）。應用：光學玻璃、電氣玻璃、封接玻璃、晶質玻璃、X-射線防護玻璃、人造寶石等原料：鉛丹（紅丹）、黃丹（密陀僧）、硅酸鉛（十二）PbO原料優(yōu)選文檔91性質和作用：網絡中間體（一般為外體），高色散、高折射、高電阻①鉛丹（Pb3O4)性狀：橙紅色粉末，又稱紅丹，易揮發(fā)，有毒。易被還原，必須在氧化氣氛中熔制。質量要求：Pb3O4>95%、Fe2O3<0.03%、SiO2<0.3%②黃丹（PbO)性狀：黃色粉末，易被還原而不用。③硅酸鉛（PbO·SiO2)性狀：黃色顆粒，具有粉塵少、雜質少、揮發(fā)少，還原傾向小。是減少鉛污染的措施之一。優(yōu)選文檔92①鉛丹（Pb3O4)優(yōu)選文檔30輔助原料：使玻璃獲得某些必要的性質和加速玻璃熔制過程的原料。澄清劑、著色劑、脫色劑、乳濁劑、氧化劑、助熔劑等二.輔助原料（一）澄清劑在高溫下本身能氣化或分解放出氣體以促進玻璃液中氣泡的排除的物質。選用澄清劑時，須根據(jù)熔制溫度、熔制氣氛、比重匹配，對玻璃著色、性能影響等多方面考慮。優(yōu)選文檔93輔助原料：使玻璃獲得某些必要的性質和加速玻璃熔制過程的原料。常用的澄清劑有：

白砒、三氧化二銻、硫酸鹽、硝酸鹽、氟化物、氧化鈰、銨鹽等性狀：白色結晶粉末或玻璃狀無定形物質，極毒（致死量0.06g）

單獨使用易升華，應與硝酸鹽配用，燈工時易被還原生成單質砷。

屬于高溫型澄清劑.1.白砒（As2O3）優(yōu)選文檔94常用的澄清劑有：1.白砒（As2O3）優(yōu)選文檔32作用過程:用量：一般為配合料的0.2-0.6%，硝酸鹽用量為白砒的4-8倍。

適于熔制易熔玻璃如鉛玻璃，軟質玻璃等。

三氧化二銻作用溫度比白砒低，過程與白砒相似，同屬低溫澄清劑；比重較大，更適于熔制比重大的玻璃(如鉛玻璃)。硝酸鹽分解(500℃以下開始）

↓O2↑As2O3+As2O5As2O3+O2↑600-1200℃>1200℃優(yōu)選文檔95作用過程:硝酸鹽分解(500℃以下開始）O2↑As2O3+A澄清機理：

高溫釋放的氧氣（或其它氣體）要生成新氣泡需要克服很大的表面能，而玻璃液中又已經達到飽和，所以被迫進入臨近的已成型的小氣泡中，從而使原氣泡中除次氣體外的其它氣體分壓減小，這樣玻璃中的這些氣體析出進入氣泡，氣泡長大，上升速度加快并最溢出玻璃液面破裂，達到促進氣泡排除的效果。多種澄清劑的共同使用，可以拓寬澄清作用的溫度范圍，增加氣體的種類，氣泡中每種氣體的分壓就愈小，從而吸收玻璃液中的溶解氣體的能力愈強，澄清效果也就愈好。優(yōu)選文檔96澄清機理：優(yōu)選文檔34主要包括硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鋇。硝酸鋇分解溫度高，澄清效果較好，常用于含鋇的光學玻璃中。硝酸鹽常與白砒、三氧化二銻澄清劑共用。主要是硫酸鈉、硫酸鋇、硫酸鈣。（1）硫酸鈉

性狀：分解溫度高，在1200℃以上，最活躍是在1450℃左右，屬高溫型澄清劑，適于一般的鈉鈣硅玻璃；同時一般須加入適量還原劑（煤粉），一般保持CO：CO2=1：20左右，且熔化后階段（熱點之后）氧化氣氛，否則減弱澄清效果。2.硝酸鹽3.硫酸鹽優(yōu)選文檔97主要包括硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鋇。2.硝酸鹽3.硫酸鹽優(yōu)選文檔Na2SO4Na2O+SO31200℃左右開始Na2SO4+CNa2SO3+CO2

>400-800℃Na2SO4+CNa2S+CO2>600-700℃

（Na2SO3化學性質活潑，能與石英砂、白云石、方解石等反應放出氣體。）用量：一般配合料的1-1.5%硫酸鋇多用于瓶罐玻璃的配合料中，用量為Na2O含量的0.5%。澄清過程：優(yōu)選文檔98Na2SO4Na2O+SO31200℃左右開始Na2SO4+

常用的有：螢石、氟硅酸鈉（有毒）。螢石：

性狀：白、綠、藍、紫色等多種顏色的透明狀巖石。

成分要求：CaF2>80%，F(xiàn)e2O3<0.3%氟硅酸鈉：淡黃色粉末、有毒。氟化物的部分氟能在玻璃中生成HF、SiF4、NaF

≡Si-O-Si≡+Na++F-

≡

Si-O-Na+

+F-Si

≡

氟化物本身又是乳濁劑、助熔劑。用量：一般按引入配合料中0.5%計，過多則玻璃軟化點降低，侵蝕加劇。4.氟化物優(yōu)選文檔99常用的有：螢石、氟硅酸鈉（有毒）。4.氟化物優(yōu)食鹽是一種高溫澄清劑，適用于熔化溫度高于1500℃的玻璃，依靠本身的氣化揮發(fā)（溫度較高）和FeCl3揮發(fā)物起澄清作用；用量：配合料的1.3-3.5%，過多引入使玻璃結構中網絡空穴增多，易乳化，機械強度降低以及侵蝕耐火材料。常用于硼硅酸鹽玻璃中。5.食鹽優(yōu)選文檔100食鹽是一種高溫澄清劑，適用于熔化溫度高于1500℃的玻璃，依二氧化鈰在1400℃左右分解放出氧氣，屬高溫澄清劑，同時兼有氧化劑，對Fe2+起化學脫色作用。稀土類原料，價格昂貴。常與硝酸鹽共用。主要有硫酸銨、硝酸銨、氧化銨7.銨鹽6.二氧化鈰4CeO22Ce2O3+O2↑4FeO+O22Fe2O3

1400℃優(yōu)選文檔101二氧化鈰在1400℃左右分解放出氧氣，屬高溫澄清劑，同時兼有（二）著色劑優(yōu)選文檔102（二）著色劑優(yōu)選文檔401.化學脫色劑常用的有硝酸鹽、白砒、三氧化二銻、氧化鈰等

(1)白砒和氧化銻

①不與CeO2、Mn2O3共用；曝光效應（Solarization)：

4MnO+As2O5≒2Mn2O3+As2O3

②可作硒脫色時的穩(wěn)定作用：Se+As2O5≒SeO2+As2O3

③對于普通鈣玻璃，兩者共用效果更好，對于鉛玻璃則只用白砒即可。

④用量：白砒200-500g/100㎏石英砂、硝酸鈉3000g/100㎏石英砂（三）脫色劑優(yōu)選文檔1031.化學脫色劑（三）脫色劑優(yōu)選文檔41

（2）硝酸鹽（NaNO3、KNO3、Ba（NO3）2）

①分解溫度低，與白砒、氧化銻共用時可提高脫色效果。

②用量為配合料的1-1.5%

（3）鹵化物（氟化物、氯化物）生成揮發(fā)性物質FeF3、FeCl3，減輕著色；生成無色絡合離子[FeF6]3-；（4）氧化錳

FeO+Mn2O3≒Fe2O3+MnO氧化錳容易被還原，難以穩(wěn)定控制脫色效果。

（5）氧化鈰CeO2≒Ce2O3+O2

FeO+O2≒Fe2O3是一種強烈的氧化劑，脫色效果好。優(yōu)選文檔104（2）硝酸鹽（NaNO3、KNO3、Ba（NO3）2）優(yōu)選1.物理脫色劑

一般氧化鐵含量在0.06-0.07%以下時，物理脫色法效果較好。

氧化鐵含量大于0.2%時，玻璃總透過率太低，效果不好。常用物理脫色劑原料：硒：使玻璃成淺紫色，當氧化鐵的含量小于0.1%時脫色效果好。對鉛玻璃不能用：Se+Pb2++2e=PbSe（棕色）而用氧化鎳

缺點：對熔制條件敏感，揮發(fā)量變化大（可加入白砒或銻粉起穩(wěn)定作用，或者用硒化合物引入）。

優(yōu)選文檔1051.物理脫色劑優(yōu)選文檔43