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浮法玻璃的化学成份

2013年2月11日

    玻璃科学为玻璃成分设计提供了重要的理论基础，包括玻璃形成和结构理论，相平衡，成分和性质与结构的关系等方面，但迄今在大部分情况下，理论还只能定性地为玻璃成分设计指出方向，必须反复通过实践调整成分以获得所需性能的玻璃。

    一般说来，玻璃成分设计要考虑的主要方面如下。

    (1)必须满足使用性质的要求，即依赖于成分和性质与结构的关系。就目前玻璃科学发展水平而言，主要阐述成分和性质之间的关系，成分和结构间的关系还未能精密确定。

    (2)所设计的成分必须能够形成玻璃并具有较小的析晶倾向，因而可以借助于玻璃形成区域图和相图来确定。

    (3)必须符合熔制、成型等工艺要求。

    浮法玻璃化学成分是由普通平板玻璃基础上设计出来的，是由钠钙硅玻璃组成演变而来的。根据Na2O-CaO-SiO2系统相图确定该系统中能够形成玻璃的组成范围为：12%~18% Na2O，6%~16% CaO，68%~82% SiO2，但在实用玻璃组成中该系统的组成范围为：12%~15% Na2O，8%~12% CaO，69%~73% SiO2。在这个三元系统玻璃组成中，容易形成两种析晶组成，失透石（Na2O?CaO?SiO2）和硅灰石（CaOSiO2），在生产实践中当引入MgO和Al2O3时，不仅玻璃的析晶性能得到改善，而且热稳定性和化学稳定性均得到改善，因而形成了普通平板玻璃化学成分（表1）。

    表中Fe2O3为原料中杂质所致，并非设计数值，而是限制数值；而SO3主要是由澄清剂芒硝引入。

    浮法玻璃化学成分设计时，根据浮法玻璃成型的特点，在普通玻璃化学成分基础上进行了局部调整。

    1）由于浮法玻璃拉引速度比垂直引上快得多，在成型中必须采用硬化速度快的“短”性玻璃成分，即调整CaO到8%~9%。但是CaO含量增加，使玻璃发脆并容易产生硅灰石析晶，因此MgO控制在4%左右，以改善玻璃析晶性能。

    2）为了获得优质的玻璃表面质量，将Al2O3的含量降低到1.3%以下，并注意不能影响玻璃的机械强度、热稳定性。

    3） Fe2O3是原料中的杂质引入的，它是一种着色剂，因此严格限制在0.1%以内，最好在0.08%以下，以使玻璃有良好的透光率，经调整后浮法玻璃化学成分见上表。

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