玻璃的制備工藝.doc

1.玻璃的結構和性質（實驗目的）：1、掌握玻璃組成的設計方法和配方的計算方法；2、了解玻璃熔制的原理和過程以及影響玻璃熔制的各種因素；3、熟悉高溫爐和退火爐的使用方法和玻璃熔制的操作技能。2.玻璃的原料及其作用（實驗試劑）：注：原料混合需要加水，防止原料反應的粉塵污染而且可以增大物料之間的反應表面積。但含水率太高，在批料加熱熔融時，水分蒸發(fā)要多消耗熱能，延長融融時間。所以含水率要控制在5%以下。著色劑的投放應循序漸進，不要一下子投放太多，否則玻璃會出現(xiàn)偏色時會很難糾正。（1） 玻璃設計配方：實驗藥品用量（Kg）石英砂68.07純堿14.93方解石2.80白云石5.45紅丹0.45硼砂1.34硝酸鉀1.79硝酸鈉4.34氧化鋅0.67氧化鈷0.00009硒粉0.026亞砷酸0.45共計100.01此方被稱為768 號玻璃,其組成成分( %) 如下:SiO2 75 ,B2O3 0. 54 ,CaO 3. 7 ,MgO 1. 08 ,PbO 0. 48 ,ZnO 0. 74 ,K2O 0. 91 ,Na2O 17. 3。組成中除含有17. 3 %的Na2O 外,還有B2O3 、PbO等,硬化速度較慢,屬于“長”(慢凝) 玻璃,由于輕瓶壁厚減薄,冷卻速度加快,采用“長”玻璃,可使玻璃液在模型中合理分布,壁厚均勻,有利于提高強度和熱穩(wěn)定性。熔制溫度為14801500 ,成型溫度為1200 ,退火溫度為540 ,退火質量對強度影響較大,可使強度變化20 %或更多。（3）玻璃原料的作用SiO2 ；玻璃的主要成分，占玻璃6575以上。Al2O3 ；提高玻璃的化學穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性，機械強度、硬度和折射率，減輕玻璃對耐火材料的侵蝕。Fe2O3 ；與Cr2O3共用，可制得綠色玻璃。 CaO :作穩(wěn)定劑，但含量大于12.5時，能使玻璃結晶化增大，發(fā)脆。MgO : 作穩(wěn)定劑。BaO :作助溶劑，防輻射。Na2O :降低玻璃粘度，使之易于熔融和成型。Cuso:使物質對光線產(chǎn)生選擇性吸收，顯出藍綠色。 Na2SO4 :作澄清劑，在玻璃熔制過程中能分解產(chǎn)生氣體，或能降低玻璃的粘度，促進排除玻璃液中氣泡。3.實驗原理：根據(jù)玻璃制品的性能要求，設計玻璃的化學成分組成，并為此為主要依據(jù)進行配料，制備好的配合料在高溫下加熱，將進行一系列的物理的、化學的、物理化學的變化，變化的結果使各種原料的機械混合物變成復雜的熔融物，即沒有氣泡、結石、均勻的玻璃液，然后均勻地降溫以供成型需要。這個過程大致可以分為五個階段：硅酸鹽的形成、玻璃的形成、澄清、均化和冷卻。4.實驗儀器：熔窯 5.實驗步驟（1）配料：將上述配比的原料混合，攪拌均勻。（2）熔融：A加熱熔窯： 先加熱熔窯，使溫度約為1200-1250攝氏度，然后升溫使坩堝溫度至1450-1480攝氏度，使它燒結，不易被腐蝕。B 熔化：降溫至1400-1420攝氏度，從窯的一端不斷供料，待其熔透，再升溫至1450-1460攝氏度，熔融的玻璃液連續(xù)從另一端流出。（3）澄清：加入澄清劑清除原料分解產(chǎn)生的氣泡。（4）均化：從進氣口鼓氣，利用氣泡的對流達到均化效果。（5）冷卻：當玻璃僅存?zhèn)€別氣泡或沒有氣泡時才開始冷卻，降溫到1180-1250攝氏度，避免將其冷卻到低于所需溫度，不然容易產(chǎn)生二次氣泡。（6） 成型: 浮法成型。使熔融玻璃通過錫表面，延伸到退火窖降溫退火，經(jīng)切割而