玻璃工艺学原料及原料的选择

1、原料及原料的选择（掌握）原料及原料的选择（掌握）原料概述及分类原料概述及分类原料的选择原料的选择 主要原料主要原料 辅助原料辅助原料原料概述及分类原料概述及分类用于制备玻璃配合料的各类物质用于制备玻璃配合料的各类物质玻璃原料玻璃原料分类分类主要原料主要原料：在玻璃中引入各种组成氧：在玻璃中引入各种组成氧化物的原料。化物的原料。辅助原料辅助原料：为使玻璃获得某些必要的：为使玻璃获得某些必要的性能或加速熔制过程而使性能或加速熔制过程而使用的原料。用的原料。用量和作用用量和作用主要主要原料原料酸性氧化物：酸性氧化物：SiO2SiO2、Al2O3Al2O3、B2O3B2O3等等碱性氧化物：碱性氧化物：

2、K2OK2O、Na2ONa2O、Li2OLi2O等等二价金属氧化物：二价金属氧化物：BeOBeO、MgOMgO、CaOCaO等等碱土金属氧化物：碱土金属氧化物：ZnOZnO、PbOPbO、CdOCdO等等多价金属氧化物：多价金属氧化物：TiO2TiO2、ZrO2ZrO2等等辅助辅助原料原料澄清剂：澄清剂：As2O3、Sb2O3、硝酸盐等、硝酸盐等着色剂：着色剂：Mn2O3、Cr2O3等等脱色剂：硝酸钠、脱色剂：硝酸钠、CeO2等等乳浊剂：氟化合物、磷酸盐等乳浊剂：氟化合物、磷酸盐等氧化剂：硝酸盐、氧化剂：硝酸盐、As2O3、CeO2等等还原剂：碳粉等还原剂：碳粉等助熔剂：萤石、硼化合物等助熔剂

3、：萤石、硼化合物等熟料熟料原料原料天然天然原料原料化工化工原料原料引入的组成引入的组成碎玻璃碎玻璃原料的选择原料的选择选择原则选择原则1原料的质量要符合要求原料的质量要符合要求2易于加工易于加工3成本低，储量丰富，供应可靠成本低，储量丰富，供应可靠4对耐火材料的侵蚀要小对耐火材料的侵蚀要小5尽量采用适于熔制和无害的原料尽量采用适于熔制和无害的原料主要原料主要原料1引入引入SiO2的原料的原料SiO2在玻璃中的作用在玻璃中的作用引入引入SiO2的原料的原料石英砂（硅砂）、砂岩、石英岩等石英砂（硅砂）、砂岩、石英岩等。表。表103注意注意（1）石英砂的颗粒度与颗粒组成）石英砂的颗粒度与颗粒组成最适

4、宜的颗粒尺寸一般为最适宜的颗粒尺寸一般为0.150.8(400.6目）。其中：目）。其中：0.250.5（60目）目）的颗粒的颗粒90%90%，0.10.1（20目）以下的颗目）以下的颗粒粒5%5%（2 2）有害杂质的含量（表）有害杂质的含量（表10102 2）2引入引入B2O3的原料的原料B2O3在玻璃中的作用在玻璃中的作用引入引入B2O3的原料的原料硼砂、硼酸和含硼的矿物（硼镁石硼砂、硼酸和含硼的矿物（硼镁石2MgOB2O3H2O、钠硼解石、钠硼解石NaCaB5O98H2O、硅钙硼石）、硅钙硼石）等等3引入引入Al2O3的原料的原料Al2O3在玻璃中的作用在玻璃中的作用引入引入Al2O3的

5、原料的原料长石、高岭土（粘土）、瓷土、蜡石、氧化长石、高岭土（粘土）、瓷土、蜡石、氧化铝、氢氧化铝和含铝的矿渣和含长石的尾矿。铝、氢氧化铝和含铝的矿渣和含长石的尾矿。还可引入还可引入Na2O、K2O、SiO2说明说明（1）长石有淡红色的钾长石）长石有淡红色的钾长石（K2OAl2O36SiO2)、呈白色的的钠长、呈白色的的钠长石（石（Na2OAl2O36SiO2)和钙长石和钙长石（CaOAl2O36SiO2)三种。三种。（2）对长石的质量要求：）对长石的质量要求：Al2O316%;Fe2O312%（3）瓷土（）瓷土（Al2O32SiO22H2O)主要矿物组主要矿物组成是高岭石成是高岭石,其其Fe

6、2O3杂质较多。杂质较多。4引入引入Na2O的原料的原料Na2O在玻璃中的作用在玻璃中的作用引入引入Na2O的原料的原料纯碱和芒硝，还有部分的氢氧化钠和硝酸钠纯碱和芒硝，还有部分的氢氧化钠和硝酸钠说明说明（1）纯碱分为轻质和重质两种。其重质有）纯碱分为轻质和重质两种。其重质有助于配合料的均匀混合。助于配合料的均匀混合。（2）芒硝使用须在还原剂（一般用煤粉）芒硝使用须在还原剂（一般用煤粉）的作用下降低分解温度，由的作用下降低分解温度，由11201220降低到降低到500700。（3）芒硝除引入）芒硝除引入Na2O外，还有澄清作用。外，还有澄清作用。（4）芒硝蒸汽对耐火材料腐蚀很厉害。）芒硝蒸汽对

7、耐火材料腐蚀很厉害。5引入引入K2O的原料的原料K2O在玻璃中的作用在玻璃中的作用引入引入K2O的原料的原料钾碱（碳酸钾）和硝酸钾。钾碱（碳酸钾）和硝酸钾。还是氧化剂、澄清剂和还是氧化剂、澄清剂和脱色剂脱色剂6引入引入CaO的原料的原料CaO在玻璃中的作用在玻璃中的作用引入引入CaO的原料的原料石灰石、方解石、白垩以及工业碳酸钙石灰石、方解石、白垩以及工业碳酸钙7引入引入MgO的原料的原料MgO在玻璃中的作用在玻璃中的作用引入引入MgO的原料的原料白云石（苦灰石）、菱镁矿。白云石（苦灰石）、菱镁矿。说明说明菱镁矿含菱镁矿含Fe2O3较高，在用白云石引较高，在用白云石引入入MgO不足时才用。不足

8、时才用。8引入引入BaO的原料的原料BaO在玻璃中的作用在玻璃中的作用引入引入BaO的原料的原料重晶石（重晶石（BaSO4)和毒晶石（和毒晶石（BaCO2)说明说明钡的化合物都是有毒原料，使用时钡的化合物都是有毒原料，使用时应注意。应注意。9引入引入ZnO的原料的原料ZnO在玻璃中的作用在玻璃中的作用引入引入ZnO的原料的原料锌氧粉（氧化锌）和菱锌矿（碳酸粉）锌氧粉（氧化锌）和菱锌矿（碳酸粉）10引入引入PbO的原料的原料引入引入Na2O的原料的原料PbO在玻璃中的作用在玻璃中的作用铅丹（四氧化三铅铅丹（四氧化三铅Pb3O4)黄丹（黄丹（PbO)说明说明红丹和黄丹都是有毒原料。红丹和黄丹都是有

9、毒原料。7.47.4辅助原料辅助原料辅助辅助原料原料澄清剂：澄清剂：As2O3、Sb2O3、硝酸盐等、硝酸盐等着色剂：着色剂：Mn2O3、Cr2O3等等脱色剂：硝酸钠、脱色剂：硝酸钠、CeO2等等乳浊剂：氟化合物、磷酸盐等乳浊剂：氟化合物、磷酸盐等氧化剂：硝酸盐、氧化剂：硝酸盐、As2O3、CeO2等等还原剂：碳粉等还原剂：碳粉等助熔剂：萤石、硼化合物等助熔剂：萤石、硼化合物等常用的澄清剂常用的澄清剂白砒（白砒（ As2O3）：用量为配合料的）：用量为配合料的0.20.6%三氧化锑（三氧化锑（ Sb2O3）：与白砒混合使用效果好）：与白砒混合使用效果好硫酸盐（硫酸盐（Na2SO4):为配合料的

10、为配合料的11.5%氟化物、食盐、二氧化铈、铵盐等氟化物、食盐、二氧化铈、铵盐等1 1澄清剂澄清剂概念概念往玻璃配合料或熔体中加入高温时本身往玻璃配合料或熔体中加入高温时本身能气化或分解放出气体，以促进玻璃中能气化或分解放出气体，以促进玻璃中气泡排除的物质。气泡排除的物质。2着色剂着色剂概念概念使玻璃着色的物质。使玻璃着色的物质。常用的着色剂常用的着色剂锰化合物：用量为配合料的锰化合物：用量为配合料的35%铁化合物：铁化合物：铬化合物：用量为配合料的铬化合物：用量为配合料的0.21%硫化物：硫化物：0.020.17%铜化合物：用量为玻璃的铜化合物：用量为玻璃的12%钴化合物：浅蓝色为玻璃的钴化

11、合物：浅蓝色为玻璃的0.002%，深蓝色，深蓝色0.1%金化合物：金化合物：0.010.03%银化合物：银化合物：0.060.2%铜化合物：铜化合物：1.55%3 3脱色剂脱色剂制造无色玻璃使用的一种消除颜色的物质。制造无色玻璃使用的一种消除颜色的物质。（1）化学脱色剂：借助于脱色剂的氧化作用，）化学脱色剂：借助于脱色剂的氧化作用，使玻璃被有机物沾染的黄色消除，还可使使玻璃被有机物沾染的黄色消除，还可使Fe2+Fe3+,以增加玻璃的透光度。以增加玻璃的透光度。常用的化学脱色剂常用的化学脱色剂硝酸钠、硝酸钾、硝酸钡、白砒、三硝酸钠、硝酸钾、硝酸钡、白砒、三氧化二锑、氧化铈等。氧化二锑、氧化铈等。

12、（2）物理脱色剂：往玻璃中加入一定量的能）物理脱色剂：往玻璃中加入一定量的能产生互补色的着色剂。产生互补色的着色剂。常用的物理脱色剂常用的物理脱色剂二氧化锰、硒、氧化钴、氧化钕、氧化镍等二氧化锰、硒、氧化钴、氧化钕、氧化镍等概念概念4 4助熔剂（加速剂）助熔剂（加速剂）概念概念能促使玻璃熔制过程加速的原料。能促使玻璃熔制过程加速的原料。常用的助熔剂类型常用的助熔剂类型氟化合物、硼化合物、钡化合物和硝酸盐氟化合物、硼化合物、钡化合物和硝酸盐5 5乳浊剂乳浊剂概念概念使玻璃产生不透明的乳白色的物质。使玻璃产生不透明的乳白色的物质。常用的助熔剂类型常用的助熔剂类型氟化合物、磷酸盐、锡化合物、氧化砷和氟化合物、磷酸盐、锡化合物、氧化砷和氧化锑等。氧化锑等。6 6碎玻璃碎玻璃目的目的节约原料、降低成本和能耗，加速玻璃节约原料、降低成本和能耗，加速玻璃熔制过程，提高产质量。熔制过程，提高产质量。用量