一文系統了解玻璃要用到的原材料

玻璃是非晶無機非金屬材料，一般是用多種無機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、純堿等)為主要原料，另外加入少量輔助原料制成的它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸鹽復鹽，是一種無規則結構的非晶態固體。廣泛應用于建筑物，用來隔風透光，屬于混合物。

 

世界最早的玻璃制造者為古埃及人。玻璃的出現與使用在人類的生活里已有四千多年的歷史，從4000年前的美索不達米亞和古埃及的遺跡里，都曾有小玻璃珠的出土。

 

1874年，比利時首先制出平板玻璃。1906年，美國制出平板玻璃引上機，此后，隨著玻璃生產的工業化和規模化，各種用途和各種性能的玻璃相繼問世。

 

(1) 原料的質量應符合玻璃制品的技術要求，其中包括化學成分穩定、含水量穩定、顆粒組成穩定、有害雜質少(主要指Fe2O3)等。

 

(2) 便于在日常生產中調整成分；

 

(3) 適于熔化與澄清，揮發與分解的氣體無毒性；

 

(4) 對耐火材料的侵蝕要小；

 

(5) 原料應易加工、礦藏量大、分布廣、運輸方便、價格低等。

 

 

作用：SiO2是玻璃中最主要的成分，它使玻璃具有高的化學穩定性、力學性能、電學性能、熱學性能，但含量過多時使熔制的玻璃液粘度過大。

 

硅質原料的成分范圍(％)

 

1.硅砂
 

主要成分是SiO2，另含有少量的Al2O3、Na2O、K2O、CaO等無害雜質。主要的有害雜質為氧化鐵，它能使玻璃著成藍綠色而影響玻璃透明度。有些硅砂中尚含有Cr203，它的著色能力比Fe2O3大3-5倍，使玻璃著成綠色；TiO2使玻璃著成黃色，若與氧化鐵同時存在可使玻璃著成黃褐色。

 

2.砂巖

 

是由石英顆粒和粘性物質在地質高壓下膠結而成的堅實致密的巖石。根據粘性物質的性質可分為粘土質砂巖、長石質砂巖和鈣質砂巖。所以砂巖成分不僅取決于石英顆粒，而且與粘性物質的種類和含量有關。

 

 

作用：降低玻璃的析晶傾向，提高化學穩定性、熱穩定性、機械強度、硬度和折射率，減弱玻璃的脆性，減輕玻璃液對耐火材料的侵蝕，有助于氟化物的浮濁。

 

1．長石

 

質量要求：Al2O3＞16％；Fe2O3＜0.3％；R2O＞12％。

2．高嶺土

 

質量要求：Al2O3＞25％；Fe2O3＜0.4％。
 

3、臘石

 

玻璃成分中需要存在堿金屬氧化物時，作為Al2O3礦物來源。

Na2O礦物來源

 

作用：提供游離氧，從而降低玻璃粘度，使玻璃易于熔融，是良好的助溶劑。Na2O可增加玻璃的熱膨脹系數，降低熱穩定性、化學穩定性和機械強度。

 

1.純堿

 

質量要求：Na2CO3＞98％；NaCl＜1％；Na2SO4＜0.1％；Fe2O3＜0.1％。

 

2．芒硝(Na2SO4)

 

有無水芒硝和含水芒硝(Na2SO4·10H2O)兩類。

使用芒硝不僅可以代堿，而且又是常用的澄清劑，為降低芒硝的分解溫度常加入還原劑(主要為碳粉、煤粉等)。

 

使用芒硝缺點：熱耗大、對耐火材料的侵蝕大、易產生芒硝泡，當還原劑使用過多時，Fe2O3還原成FeS而使玻璃著成棕色。

 

質量要求是：Na2SO4＞85％；NaCl＜2％；CaSO4＜4％；Fe2O3＜0．3％；H2O＜5％

 

 

石灰石、方解石

 

兩原料均為CaCO3，后者的純度比前者高。

 

對含鈣原料的質量要求是：CaO≥50％；Fe2O3＜0.15％。

 

白云石(MgCO3·CaCO3)

 

質量要求：MgO≥20％；CaO≤32％；Fe2O3＜0.15％。

 

通常采用石灰石和白云石共同引入MgO和CaO。

來源：聚玻資訊