无机材料工艺原理10玻璃原料.pptVIP

2.1玻璃原料教学内容教学重点:主要原料辅助原料教学难点:主要原料玻璃原料通常分为主要原料及辅助原料:主要原料：在一般玻璃中，它的主要成分有SiO2、Na2O、CaO、Al2O3、MgO等五种成分，为引入上述成分而使用的原料称主要原料。辅助原料：为使玻璃获得某种必要的性质，或为加速玻璃熔制过程而引入的原料通称为辅助原料。以下分别叙述上述两类原料。2.1玻璃原料SiO2是玻璃中最主要的成分，它使玻璃具有高的化学稳定性、力学性能、电学性能、热学性能，但含量过多时使熔制的玻璃液粘度过大，为此需相应提高熔化温度。引入SiO2的原料主要有硅砂和砂岩。01．硅砂02也称石英砂，它主要由石英颗粒所组成。质地纯净的硅砂为白色，一般硅砂因含有铁的氧化物和有机质而呈淡黄色、红褐色。评价硅砂的质量主要有以下三个指标：03一、引人SiO2的原料硅砂的化学组成。它的主要成分是SiO2，另含有少量的Al2O3、Na2O、K2O、CaO等无害杂质。主要的有害杂质为氧化铁，它能使玻璃着成蓝绿色而影响玻璃透明度。有些硅砂中尚含有Cr2O3，它的着色能力比Fe2O3大30-50倍，使玻璃着成绿色；TiO2使玻璃着成黄色，若与氧化铁同时存在可使玻璃着成黄褐色。硅砂的颗粒组成。它是评价硅砂质量的重要指标。它的颗粒大小与颗粒组成对原料制备、玻璃熔制、蓄热室堵塞均有直接影响。通常颗粒度越细，其铝铁含量也越大。硅砂的粒径应在0.15～0.8mm之间。硅砂的矿物组成。与其伴生的无害矿物有长石、高岭石、白云石、方解石等；与其伴生的有害矿物主要有赤铁矿、磁铁矿、钛铁矿等。12．砂岩是由石英颗粒和粘性物质在地质高压下胶结而成的坚实致密的岩石。根据粘性物质的性质可分为粘土质砂岩、长石质砂岩和钙质砂岩。所以砂岩成分不仅取决于石英颗粒，而且与粘性物质的种类和含量有关。砂岩中的有害杂质是氧化铁。表2—3—1为硅质原料的成分范围。表2—3—1硅质原料的成分范围(％)引入A12O3的原料主要有长石和高岭土。．长石在自然界中的长石有：呈淡红色的钾长石(K2O·A12O3·6SiO2)、呈白色的钠长石(Na2O·Al2O3·6SiO2)和钙长石(CaO·Al2O3·6SiO2)。在矿物中它们常以不同的比例存在，所以长石的化学组成波动较大。对长石的质量要求是：A12O3＞16％；Fe2O3＜0.3％；R2O＞12％。二、引人Al2O3的原料?．高岭土又称粘土(Al2O3·2SiO2·2H2O)，由于所含SiO2及A12O3均为难熔氧化物，所以在使用前应进行细磨。对高岭土的质量要求是：A12O3＞25％；Fe2O3＜O.4％。表2—3—2为长石和高岭土的成分范围。表2—3—2长石和高岭土的成分范围(％)010302主要有纯碱和芒硝。．纯碱(Na2CO3)纯碱是微细白色粉末，易溶于水，它是一种含杂质少的工业产品，主要杂质有NaCl(不大于1％)。纯碱易潮解、结块，它的水含量通常波动在9％～10％之间，应储存在通风干燥的库房内。对纯碱的质量要求是：Na2CO3＞98％；NaCl＜1％；Na2SO4＜0.1％；Fe2O3＜O.1％。010302三、引人Na2O的原料．芒硝(Na2SO4)

有无水芒硝和含水芒硝(Na2SO4·10H2O)两类。使用芒硝不仅可以代碱，而且又是常用的澄清剂，为降低芒硝的分解温度常加入还原剂(主要为碳粉、煤粉等)。使用芒硝也有如下缺点：热耗大、对耐火材料的侵蚀大、易产生芒硝泡，当还原剂使用过多时，Fe2O3还原成FeS而使玻璃着成棕色。对芒硝的质量要求是：Na2SO4＞85％；NaCl＜2％；CaSO4＜4％；Fe2O3＜0.3％；H2O＜5％。引人CaO的原料主要有石灰石、方解石。上述原料均为CaCO3，后者的纯度比前者高。对含钙原料的质量要求是：CaO≥50％；Fe2O3＜0.15％。五、引人MgO的原料主要为白云石(MgCO3·CaCO3)，呈蓝白色、浅灰色、黑灰色。对白云石的质量要求是：MgO≥20％；CaO≤32％；Fe2O3＜0.15％。凡在玻璃熔制过程中能分解产生气体，或能降低玻璃粘度促使玻璃液中气泡排除的原料称澄清剂。常用的澄清剂