无机非金属材料学：第六章 玻璃的缺陷

1、第六章玻璃的缺陷 玻璃（体）缺陷： 由配合料经熔制所得的玻璃，在未经成型加工之前，玻璃体内存在的各种夹杂体，造成玻璃体均匀性破坏。这些夹杂体称为玻璃缺陷。 玻璃成型缺陷（玻璃制品缺陷）6.1气泡6.1.1残留气泡的形成 气泡来源：碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐和易挥发组分 影响因素： 对策 提高澄清温度，调整澄清剂用量 降低窑内气体压力 降低玻璃液的粘度和表面张力 遵守正确的熔化制度6.1.2二次气泡的形成 形成因素 熔制温度制度 化学组成 对策6.1.3耐火材料气泡的形成6.1.4金属铁引起的气泡6.1.5其他气泡形成的原因 使制品自行碎裂。降低了制品的使用价值。 使退火过程发生困难。影响成品率。

2、破坏了玻璃制品的外观和光学均一性。降低制品质量。 在玻璃制品中，通常不允许有结石存在，应尽量设法排除它6.2结石结石结石是玻璃体内最危险的缺陷玻璃结石的基本类型 结石有不同的类型，它的化学组成和矿物组成也各不相同，根据结石产生的原因，结石一般可分为 四种 。u 配合料结石u 窑碹结石u 耐火材料结石u 析晶结石 此外，还有 硫酸盐夹杂物（碱性类夹杂物）、“黑斑”与 外来污染物。不详细讨论。(1)配合料的结石 种类石英、氧化铝、氧化铬、锡石 配合料结石是配合料中没有熔化的组份或杂质的颗粒，大多数情况下，配合料结石是石英颗粒，与配合料结石有关的工艺因素如下： 料的组成不适宜； 配合料的组分颗粒不均

3、一； 配合料混合不好； 加料方法不当； 熔化条件被破坏。（硅质料粉结石硅质料粉结石）（2）窑碹结石 窑碹和窑的悬壁经常受到碱性气体和碱细粉的侵蚀，这部分耐火材料与碱作用而生成玻璃滴，达到一定的重量和粘度以后便由窑碹落下或沿窑壁流入玻璃体中生成结石。l 窑碹的硅砖与碱反应生成易熔的硅酸盐，滴入玻璃熔体中形成窑碹结石。l 特点： 通常含有粗粒的鲮石英和白硅石晶体（这是由于硅酸盐晶体滴在熔窑中长时间受高温作用而生成）。 通常有较深的颜色，l 产生原因： 耐火材料质量低，窑碹温度过高， 配合料颗粒过细 和 加料方法不当。（3） 耐火材料结石 在熔制时与玻璃体直接接触的耐火材料被玻璃在熔制时与玻璃体直接

4、接触的耐火材料被玻璃熔体侵蚀和破坏的产物形成熔体侵蚀和破坏的产物形成耐火材料结石耐火材料结石。 与玻璃直接接触的耐火材料如坩埚、池窑大砖与玻璃直接接触的耐火材料如坩埚、池窑大砖等大多由等大多由耐火粘土耐火粘土制成，因此，这类结石亦常称为制成，因此，这类结石亦常称为耐火粘土结石耐火粘土结石。 上述的窑悬壁和坩埚上的结石，虽然其产生原因不同，上述的窑悬壁和坩埚上的结石，虽然其产生原因不同，但是亦并入耐火粘土结石来研究。但是亦并入耐火粘土结石来研究。耐火材料结石的特点大板壮莫来石逐渐被溶解，留下难熔的链壮斜锆石耐火材料结石 与 配合料结石的区别 耐火粘土结石几乎常是多角形的 配合料结石配合料结石 圆

5、形通常比耐火粘圆形通常比耐火粘土结石要好的多，土结石要好的多， 硅砖中未熔石英颗粒耐火材料结石产生原因 主要是由于耐火材料质量低而促成的，如气孔率高、机械损伤、熔烧不足、砌筑不紧密等。 其他如熔化温度过高、玻璃熔体碱性过高和熔窑中玻璃液的波动过于强烈，都会大大促进耐火材料的侵蚀。 （4） 析晶结石 玻璃体的析晶结石并不是由于异类物质的加入所形成，而是由玻璃液本身的析晶所产生的。 放射状的透辉石析晶结石外观 析晶结石的外观是多种多样的,结石尺寸常在百分之几毫米到若干厘米之间，形状和色泽常是各种各样的。 晶体具有正确的几何形状乃是其特征。 一般工业用的玻璃析晶时常遇到的为鳞石英、白硅石、硅灰石、硅

6、酸灰石、钠硅灰石、透辉石，在特殊玻璃中亦有银、铅、铝等的化合物。 析晶结石外观 硅氧析晶结石（SiO2），方石英析晶析晶结石外观 板壮硅灰石析晶结石外观 假硅灰石析晶结石外观 假硅灰石析晶结石外观 端头呈楔形的透辉石析晶结石产生原因 析晶结石产生的因素之一是玻璃熔体的析晶性能，这一性能取决于玻璃的化学组成。 还有不少因素促进析晶结石的产生。 熔化温度制度和成型温度制度的破坏使玻璃熔体的析晶倾向加强。防止析晶结石产生的方法 q 修正玻璃的化学组成修正玻璃的化学组成使它具有较小的使它具有较小的析晶能力。析晶能力。q 制定并严格遵守制定并严格遵守合理的熔制和成型温合理的熔制和成型温度制度度制度。6.3条纹和节瘤（玻璃态夹杂物） 条纹：早期形成的不均匀玻璃在液流作用下和搅拌过程中被分散而尚未扩散均化的细小条带。 节瘤：可能由结石经过高温与周围玻璃中组分长期作用而成，或由于耐火材料表面形成的液滴转化而成玻璃状的团块。 线道：由于玻璃中存在异类玻璃类物质在拉制成