白云石對(duì)堿鋁硅酸鹽玻璃熔化性能的影響

目前，堿鋁硅酸鹽超薄玻璃生產(chǎn)中，CaO和MgO可以由天然礦物原料白云石和化工原料引入。天然礦物原料白云石相比于化工原料，成本更加低廉，有著很大的優(yōu)勢(shì)。但由于產(chǎn)地、開采方式等不同，不同的白云石成分也存在很大的差異。因此，研究不同成分白云石對(duì)玻璃熔化性能的影響顯得尤為重要。本文利用成分分析、高溫視像熔解等方法，研究不同的白云石對(duì)堿鋁硅酸鹽超薄電子玻璃熔化性能的影響，為玻璃生產(chǎn)提供指導(dǎo)。1實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)原料實(shí)驗(yàn)所需原料：硅砂、白云石、氧化鋁粉、純堿、碳酸鉀、長(zhǎng)石。其中硅砂、白云石和長(zhǎng)石為礦物原料，氧化鋁粉、純堿和碳酸鉀為化工原料。（2）配合料制備采用市面上一種堿鋁硅酸鹽玻璃化學(xué)組成作為本實(shí)驗(yàn)玻璃的基本化學(xué)組成，氧化物組成如表1所示。

按表1所示玻璃成分，計(jì)算配合料中各原料的用量，準(zhǔn)確稱取90g配合料并混勻。（3）性能測(cè)試用GWC-1650型高溫視像熔解裝置，進(jìn)行熔樣觀察實(shí)驗(yàn)。采取高溫加料方式，在1000

℃加料，以5℃/min升至目標(biāo)溫度（1580℃），然后保溫至澄清。所用耗材為400mm×65mm×20mm石英坩堝。采用ThermoFisher公司的X射線熒光光譜儀對(duì)白云石進(jìn)行成分分析。用振動(dòng)篩對(duì)白云石進(jìn)行粒度測(cè)試。2結(jié)果與討論（1）不同種類白云石成分和粒度分析實(shí)驗(yàn)選用不同產(chǎn)地白云石進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所用白云石分別為白云石1#和白云石2#。表2為白云石1#和白云石2#的成分分析結(jié)果。從化學(xué)成分來看白云石1#的硅質(zhì)成分高于白云石2#。圖1為兩種白云石的粒度篩分統(tǒng)計(jì)。由圖1可以看出，白云石1#粒度分布相對(duì)分散，且存在一部分12目（1.6mm）篩上大顆粒和100目（0.15mm）篩下過細(xì)顆粒；白云石2#的粒度分布比較集中，基本分布于40目（0.45mm）～100目（0.15mm）之間，且顆粒均勻，用卡尺測(cè)量白云石2#粒徑約0.26mm。圖1白云石1#（a）和白云石2#（b）篩上粒徑占比（2）不同種類白云石高溫視像熔解實(shí)驗(yàn)圖2、圖3分別為原料在1530℃和1580℃保溫一段時(shí)間后的熔解圖像。圖21530℃下白云石1#（a）和白云石2#（b）熔化過程對(duì)比圖31580℃下白云石1#（a）和白云石2#（b）熔化過程對(duì)比從圖2中可以看出，在1530℃下，白云石2#的泡沫少于白云石1#的泡沫，這說明白云石2#的配合料會(huì)更早的達(dá)到澄清狀態(tài)；從圖3中可以看出，在1580℃下，白云石2#配合料更早達(dá)到澄清狀態(tài)，白云石1#仍存在部分氣泡。整體來看，白云石1#配合料熔化效果不如白云石2#配合料，一方面是因?yàn)榘自剖?#粒度分布不均勻，另一方面白云石1#中硅質(zhì)含量較高，不利于熔化。（3）同一白云石不同粒徑高溫視像熔解實(shí)驗(yàn)不同種類白云石實(shí)驗(yàn)表明，粒度可能會(huì)影響玻璃液的澄清過程，因而進(jìn)行不同粒度白云石高溫視像熔解實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)選用20目（0.90mm）篩上、20目篩下和未篩分白云石進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所用白云石均為白云石1#，進(jìn)行不同粒度白云石的熔樣觀察實(shí)驗(yàn)，比較不同粒度白云石對(duì)玻璃熔化性能的影響。圖4～圖7為不同目數(shù)白云石樣品在1004、1298、1535和1580℃附近熔化過程的對(duì)比。從圖4可以看出，1004℃下，20目篩上的大顆粒白云石明顯可以看見，且在配合料中分布不均勻。從圖7可以看出，1580℃下，20目篩下白云石的樣品氣泡相對(duì)較少。以上結(jié)果表明，白云石大顆粒含量過高，熔化速度相對(duì)較慢，且熔化效果較差。圖41004℃未篩分白云石（a）、20目篩上（b）和20目篩下（c）熔化過程對(duì)比圖51298℃未篩分白云石（a）、20目篩上（b）和20目篩下（c）熔化過程的對(duì)比圖61535℃未篩分白云石（a）、20目篩上（b）和20目篩下（c）熔化過程的對(duì)比圖71580℃未篩分白云石（a）、20目篩上（b）和20目篩下（c）熔化過程的對(duì)比3結(jié)論（1）不同產(chǎn)地