《无机非金属材料概论》第2章玻璃原料及配合料制备.ppt

配合料组分在加热时的挥发: 氧化物 挥发量 % Na2O (纯碱引入) 3.2 Na2O (芒硝引入) 6 K2O 12 ZnO 4 PbO 14 B2O3 15 F 50 SiO2 ＜0.4 配合料组分在加热时挥发的一般规律: 1.温度升高，挥发量增加 2.同种氧化物在不同玻璃中，挥发并不相同 3.同种氧化物在同一玻璃中，含量不同挥发量也不相同 4.氧化物在配合料中的挥发量大于在玻璃中的挥发量 5.某些原属非挥发性氧化物，当存在其它氧化物时，它们相互作用而生成挥发性化合物后挥发 配合料的混合 配料的量 加料顺序 加水量及加水方式 混合时间及混料方式 碎玻璃及加入量 配合料的质量检验 配合料的均匀性 组成的正确性 配合料的水分 * * 第二章玻璃原料及配合料制备 2.1 玻璃原料 2.2 配合料的制备 2.1玻璃原料 2.1.1玻璃的主要原料: 1. SiO2 ： 结构：网络形成体 作用：降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的热稳定性，耐热性，化学稳定性，软化温度，硬度，机械强度，粘度和透紫外线 原料：石英砂，砂岩，石英岩 注意：粒径，杂质 2. B2O3 ： 结构：网络形成体（两种配位） 作用：增加玻璃的折射率，改善玻璃的光泽， 降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的热 稳定性，化学稳定性，机械强度， 原料：硼砂，硼酸 用于：耐热，仪器，温度计，电真空玻璃 注意：易挥发 3. Al2O3 ： 结构：网络中间体（两种配位） 作用：降低玻璃的结晶倾向，抑制分相， 减轻玻璃对耐火材料的侵蚀，增加玻璃的折射率，提高玻璃的热稳定性，化学稳定性，机械强度， 原料：长石，粘土，氧化铝，氢氧化铝 用于：耐热，仪器玻璃 注意：难熔，多用长石引入 4. Na2O： 结构：网络外体 作用：降低玻璃粘度，是良好的助熔剂 增加热膨胀系数，降低玻璃的 热稳定性，化学稳定性，机械强度等 原料：纯碱，芒硝，硝酸钠 用于：日用，建筑玻璃 注意：混料均匀 5 . K2O： 结构：网络外体 作用：同Na2O，但粘度比Na2O 玻璃大，能降低玻璃的析晶倾向，增加玻璃的透明度和光泽度 原料：碳酸钾，硝酸钾 用于：日用，建筑玻璃 6 . Li2O： 结构：网络外体 作用：助熔作用强烈，但有积聚作用， 0.1~0.5% Li2O代Na2O或K2O ，降低热膨胀系数，析晶倾向变小，量多析晶倾向增加 原料：碳酸锂，锂云母，锂长石 用于：微晶玻璃，可切削玻璃 7. CaO： 结构：网络外体 作用：稳定剂，即增加玻璃的化学稳定性和机械强度，但含量增加，析晶倾向增加，玻璃发脆，高温时，降低粘度，但温度下降，粘度下降快，料性短 原料：方解石，石灰石 用于：平板玻璃，日用玻璃等 8. MgO ： 结构：网络外体 作用：降低玻璃的析晶倾向和析晶速度，增加玻璃的高温粘度，提高玻璃的化学稳定性和机械强度，＜ 3.5% MgO代CaO，使玻璃的固化速度变慢，改善玻璃的成型性能 原料：白云石，碳酸镁 用于：平板玻璃，日用玻璃等 9. BaO： 结构：网络外体 作用：增加玻璃的折射率，光泽，密度，化学稳定性， 但对耐火材料侵蚀严重 原料：硫酸钡，碳酸钡 用于：高级器皿，防辐射玻璃，光学玻璃等 玻璃的辅助原料: 1.澄清剂 氧化物，硝酸盐，硫酸盐，氟化物等 2.着色剂 3.脱色剂 4.氧化剂和还原剂 氧化剂：氧化物，硝酸盐等 还原剂: 碳，酒石酸钾等 5.乳浊剂 6.碎玻璃 碎玻璃的作用和使用 碎玻璃的使用可以做到：废物利用，加速熔制，降低能耗，增加产量 使用碎玻璃时：要注意碎玻璃的粒度大小，用量，加入方法，熔制制度 2.2 配合料的制备 2.2.1 原料的选择与加工 选择原料的五原则: 1.原料质量符合技术要求 2.易于调整成分 3.适于熔化和澄清，少用过轻和对人体有害的原料 4.对耐火材料的侵蚀要小 5.易加工，成本低，能大量供应 原料的加工 原料加工及玻璃生产流程: 原料—破碎—粉碎—干燥 —过筛—除铁—料仓 —称量—混合—配合料 —熔制—成型—退火—检验—成品 2.2.2 玻璃组成的设计与确定 1.设计玻璃组成的原则: 1）性质与成分、结构间的关系。 2）设计的成分必须形成玻璃，析晶倾向小。 3）必须符合熔制、成型等工艺要求。 4）所涉及的玻璃应当价格低廉，原料易于获得。 5）如果是微晶玻璃，应考虑基础玻璃，晶核剂，热处理制度。 2. 设计确定玻璃组成的步骤： 1）列出设计玻璃的性能要求 2）拟定玻璃的组成（5原则） 选择原料（5原则） 计算配方 3）配料、熔制试验、测试性能，确定组成 4) 利用玻璃中的一些性质的加和性，可以计算玻璃的物理性