第9章_玻璃体的缺限课件.ppt

玻璃工艺学 材料科学与工程学院 第9章　玻璃体的缺限(掌握） 9.1　概述 9.2　气泡（气体夹杂物） 9.3　结石（固体夹杂物） 9.4　条纹和节瘤（玻璃态夹杂物） 9.1　概述 玻璃体内由于存在着各种夹杂物，引起玻璃体均匀性的破坏，称为玻璃体的缺陷。 1　概念 2　分类（按状态） 气泡(气体夹杂物) 结石(固体夹杂物) 条纹和节瘤(玻璃态夹杂物)。 9.2　气泡（气体夹杂物） 一次气泡（配合料残留气泡） 二次气泡 外界空气气泡 耐火材料气泡 金属铁引起的气泡 其它类气泡 气泡的检验 属可见的气体夹杂物。其大小由零点几毫米到几毫米。 灰泡(直径＜o．8毫米) 气泡(直径＞o．8毫米) 依尺寸大小 有球形 椭圆形 线状 形状 02、N2、CO、C02、 S02氧化氮和水蒸气 组成 1　一次气泡（配合料残留气泡） 产生 玻璃澄清结束后，往往有一些气泡没有完全逸出，或由于平衡破坏，使溶解了的气体又重新析出，残留在玻璃之中，即~ 原因 9.2　气泡（气体夹杂物） 　配合料质量　配合料中砂子颗粒粗细不均匀，特别是细粉偏多；澄清剂用量不足，配合料的气相单一；配合料和碎玻璃投料的温度太低；配合料的氧化还原参数比不合理等。 　工艺操作不合理　熔化温度和澄清温度偏低；澄清时间过短；玻璃冷却速度过快会使玻璃体带有早期的气体夹杂物。 9.2　气泡（气体夹杂物） 1　一次气泡（配合料残留气泡） 　熔窑结构原因　在连续式池窑中，熔化带过长，配合料下面的玻璃液温度低。玻璃液熔化率过高时，将会有灰泡和小气泡产生。若是在窑长方向上温度分布不合理，最高温度区过短，在玻璃中明显缺少热对流效应，使未完全澄清的玻璃液可能流过最高温度区，残留一次气泡。若是在最高温度区之后温度剧烈降低，出料量太快也将形成一次气泡。澄清区长度短，则玻璃液在澄清区停留时间短，气泡不能完全排除而残留。 9.2　气泡（气体夹杂物） 主要是适当提高澄清温度和适当调整澄清剂的用量。 解决 办法 1　一次气泡（配合料残留气泡） 　气氛控制不当　保持熔窑氧化还原气氛和稳定，对减少气泡至关重要。生产中通过测定玻璃中Fe2+与总Fe的比值定量控制气氛性质。浮法玻璃配合料，维持还原、中性、氧化气氛，否则将会引起中等尺寸的气泡产生，它们聚集在一起，或排列成一串，往往有时泡内还有液滴。 　窑内气体压力　维持零压或微正压。 配合科中砂子颗粒粗细不均匀，澄清剂用量不足(澄清不良）、配合料的气相单一，或是配合料和碎玻璃投料的温度太低，熔化和澄清温度低等等，都会产生一次气泡的缺陷。 9.2　气泡（气体夹杂物） 一次气泡产生的原因 结论 2 二次气泡 澄清后的玻璃液是不含气泡，但尚有再发生气泡的可能。当玻璃液所处的条件有所改变时，将会出现气泡或灰泡。 产生 原因 物理方面：如果降温后的玻璃液又一次升温超过一定限度，原来溶解于玻璃液中的气体将由于温度的升高引起溶解度的降低析出十分细小的、均匀分布的二次气泡。 化学方面：主要与玻璃的化学组成和使用的原料有关。 9.2　气泡（气体夹杂物） 熔制工艺方面：熔制工艺制度不当；不同化学组成的玻璃液混合时由于相互作用；在冷却带和通道及流料槽处，由于窑炉气体介质中含有SO2和O2，或由于炉气的还原性而产生硫化物时；冷却带和成型部的耐火材料气孔中排出的气体或是其中的硅酸铁在耐火材料表面上被还原；窑内气体压力剧烈变化；电熔窑或辅助电熔窑中电极处的玻璃液电解等。 特点 直径小，分布均匀 9.2　气泡（气体夹杂物） 2 二次气泡 3　外界空气气泡 产生 来自配合料和成形操作过程；对于应用垂直搅拌的熔窑，由于搅拌插入的深度和转速不匹配。也会产生空气气泡。 特点 气泡比较大，一般直径都在2mm以上，且常出现在制品的固定部位上，但分布很不规则。 4　耐火材料气泡 玻璃和耐火材料间的物理化学作用 产生 原因 耐火材料本身有一定的气孔率；耐火材料中所含铁的化合物，对于玻璃被内残余盐类的分解起催化作用；耐火材料受玻璃液的侵蚀； 9.2　气泡（气体夹杂物） ①提高耐火材料的质量；②接近成形部应选择不易与玻璃液反应形成气泡的筑炉材料，以利于提高玻璃液的质量。③在操作上也应当尽可能地稳定熔窑的作业制度，如温度制度要稳定且不要过高，以避免加剧侵蚀耐火材料。④稳定玻璃液面。 气体组成 SO2、CO2、O2和空气 防止措施 9.2　气泡（气体夹杂物） 4　耐火材料气泡 5　金属铁引起的气泡 产生 在池窑和坩埚窑的操作中，使用铁件中所含的碳与玻璃中的残余气体相互作用排出气体形成气泡。 特点 周围常常有一层为氧化铁所着色而成 的褐色玻璃薄膜，有时还出现褐色条纹，或附着有棕色条纹的痕迹，还可能充满了深色的铁化合物，其颜色由棕色到深绿色。 防止措施 ①配合料中不能含有金属铁质外；②成形工具的质量，如浸入玻璃波内的部件质量要好