玻璃的缺陷1講解

1、玻璃的缺陷年 級：11級無機(jī)非金屬材料工程學(xué) 號：51110030016姓名：楊基超目錄第一章緒論1第二章氣泡，2第三章第一章 緒論玻璃的缺陷主要指玻璃中存在的氣線、條紋和結(jié)石 等各種夾雜物。這些缺陷的存在既影響玻璃制品的外 觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。又影響進(jìn)一步成型、加工過程， 而且還是玻璃制品使用過程中潛在的損壞因素。玻璃缺陷的氣線的種類可分為一次氣泡（配合料 殘留氣泡）、二次氣泡、外界空氣氣泡、耐火材料氣泡 和金屬鐵引起的氣泡等多種。玻璃缺陷的條紋和節(jié)瘤可分成熔制不均勻、窯宿 玻璃滴、耐火材料侵蝕和結(jié)石熔化四種。另外還有一 種是工作池中玻璃液溫差大，或料滴局部被冷卻。在 成型時(shí)由于低溫部分玻璃先

2、冷卻，很厚，而高溫部分 未冷卻，被吹薄，這種條紋的特征是很粗大。玻璃缺陷中的結(jié)石可大致分為三種類型：配合料 結(jié)石、耐火材料結(jié)石和析晶結(jié)石。第二章氣泡氣泡是玻璃中肉眼可見的氣體夾雜物，不僅影響 制品的外觀質(zhì)量，更重要的是影響玻璃的透明性和機(jī) 械強(qiáng)度。因此，它是一種極易引起人們注意的玻璃缺 陷。玻璃中氣泡的大小由零點(diǎn)幾毫米到幾毫米，呈球 形、橢圓形及線狀等形狀。按尺寸大小，氣泡可分為 灰泡（直徑0.8mm）和氣泡（直徑0.8mm）。氣泡不 僅源自熔制過程各階段中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，還有物理 溶解的氣體，包括在耐火材料空隙中的氣體或者是對 熔體鼓泡時(shí)帶入玻璃中的氣體，以及部分易揮發(fā)組分 的蒸氣造成的氣泡

3、。氣泡中的氣體可能有：02、H2、H20、CQ、CO SQ、H2S NO2、N2 等，空氣也是常 見的氣態(tài)夾雜物。氣泡的變形主要是在制品成型過程 中造成的。（1） 一次氣泡（配合料殘留氣泡）在玻璃配合料的熔化過程中，由于各組分一系列 的化學(xué)反應(yīng)和易揮發(fā)組分的揮發(fā)，釋放出大量氣體。 盡管通過澄清作用，可以除去玻璃中的氣泡，但實(shí)際 上，玻璃澄清完結(jié)后，往往有一些氣泡沒有完全逸出， 或是由于平衡破壞，使溶解了的氣體又重新析出，殘 留在玻璃之中，這種氣泡叫做一次氣泡。配合料中砂子顆粒粗細(xì)不均勻，澄清劑用量不足、 配合料的氣相單一，或是配合料和碎玻璃投料的溫度 太低，熔化和澄清溫度低等，都會產(chǎn)生一次氣泡

4、。若 熔制氣氛條件、壓力條件不盡合理，也會形成一次氣 泡。止匕外，玻璃的氧化還原指數(shù)不適宜也可能引起配 合料氣泡。產(chǎn)生一次氣泡的主要原因是澄清不良，解決辦法 主要是適當(dāng)提高澄清溫度和適當(dāng)調(diào)整澄清劑的用量。 根據(jù)澄清過程消除氣泡的兩種方式（大氣泡逸出和極 小氣泡被溶解吸收），提高澄清溫度有利于大氣泡的逸 出；降低溫度則便于小氣泡的溶解吸收。在操作上， 嚴(yán)格遵守正確的熔化制度是防止一次氣泡產(chǎn)生的重要措施。(2)二次氣泡玻璃液在澄清結(jié)束后同溶解于其中的氣體處于 某種平衡狀態(tài)，這時(shí)玻璃中不含氣泡，但尚有再發(fā)生 氣泡的可能。如有些系統(tǒng)的玻璃液在冷卻過程中，由 于外界氣相中某些組分分壓的改變，使溶解氣體不

5、再 處于平衡狀態(tài)，則在已澄清的玻璃液內(nèi)又出現(xiàn)氣泡或 灰泡，但尚有再發(fā)生氣泡的可能。如有些系統(tǒng)的玻璃 液在冷卻過程中，由于外界氣相中某些組分分壓的改 變，使溶解氣體不再處于平衡狀態(tài)，則在已經(jīng)澄清的 玻璃液內(nèi)又出現(xiàn)氣泡或灰泡，因?yàn)檫@時(shí)產(chǎn)生的氣泡很 小，而冷卻時(shí)玻璃的黏度增大，二次生成的氣泡一經(jīng) 形成，排除就非常困難。造成二次氣泡的原因有物理和化學(xué)兩種。如果降 溫后的玻璃液又一次升溫超過一定限度，原來溶解于 玻璃液中的氣體將由于溫度的升高引起溶解度的降 低，析出十分細(xì)小的、均勻分布的二次氣泡。這種情 況屬于物理上的原因?；瘜W(xué)上的原因，主要與玻璃的 化學(xué)化學(xué)組成和使用原料有關(guān)，如玻璃中含有過氧化 物或

6、高價(jià)態(tài)氧化物，這些氧化物的分解易于產(chǎn)生二次 氣泡。有時(shí)，在使用芒硝的玻璃的玻璃液中，可能存 在未完全分解的芒硝，遇到了冷卻帶就逐步分解，形 成的氣泡不能排出，很多與固體芒硝水存在一起，成 為芒硝泡。二次氣泡的形成與玻璃熔制工藝密切相關(guān)，如果 熔制工藝制度控制不當(dāng)，二次氣泡將是不可避免的。 熔制溫度制度的穩(wěn)定與否，直接關(guān)系到玻璃液的質(zhì)量 如果已經(jīng)冷卻的玻璃液，由于熔窯溫度的溫度升高再 次被加熱，很容易使溶于玻璃中的殘余氣體形成氣泡。 于此相似，當(dāng)生產(chǎn)中由于破碎玻璃用量增加，窯產(chǎn)量 降低，機(jī)器停歇，或因加料減少等引起溫度的提高， 熔化帶縮短，這時(shí)可能形成透明的或帶有乳白膜的小 氣泡、灰泡。如果由于

7、原料中含鐵量的降低，或是配 合料中引入氧化劑，造成玻璃液透明度的增加，玻璃 液溫度提高，這樣也可能出現(xiàn)二次氣泡。因此，為了 避免二次氣泡的形成，不但要采取正確的溫度壓力制 度，而且還要對玻璃中產(chǎn)生旗袍的特殊條件加以控制。(3)耐火材料氣泡玻璃液和耐火材料接觸，由于兩者可能發(fā)生交代 作用，如SiQ和A12Q3溶入玻璃液，將導(dǎo)致平衡的改變, 結(jié)果使原有溶入的氣體放出而形成氣泡。另外，耐火 材料氣孔中還有很多空氣和吸附的氣體，特別是在還 原焰中燒成時(shí)，在耐火材料的表面或氣孔中，可能沉 積著一些碳質(zhì)，這些物質(zhì)也會因氧化而生長稱為氣泡。耐火材料氣泡的氣體組成主要是 SQ、CQ、O2 和空氣等。為了防止這

8、些旗袍的產(chǎn)生，必須提高耐火 材料的質(zhì)量。接近成型部分應(yīng)選擇不易與玻璃液反應(yīng) 形成氣泡的筑爐材料，以利于提高玻璃液的質(zhì)量。在 操作上也應(yīng)當(dāng)盡可能地穩(wěn)定榮耀的作業(yè)制度，如溫度 制度要穩(wěn)定，溫度不要過高，以避免加劇侵蝕材料。 玻璃液面穩(wěn)定對減少耐火材料的侵蝕有著重要意義。(4)外界空氣氣泡空氣泡的引入原因也較多。加料時(shí)，在粉料顆粒 間隙中不可避免地將帶入空氣，但這些空氣在熔化時(shí) 即使形成氣泡，大部分將隨配合料分解出來的氣體或 在澄清劑的作用下拍出，只有極少量殘留在玻璃液中。 在攪拌光學(xué)玻璃時(shí)，攪拌槳放入玻璃液時(shí)，也可帶入 空氣泡。至于談到在成型時(shí)由于挑料操作的不適當(dāng)， 或是工具質(zhì)量較差也容易帶入空氣

9、泡。外界空氣泡的特點(diǎn)是氣泡比較大，一般在2mm以 上，并且經(jīng)常出現(xiàn)在制品的固定部位，但分布很不規(guī) 則。(5)金屬鐵引起的氣泡在池窯操作中，不可避免地使用鐵件，如窯的構(gòu) 件、工具等。有時(shí)因操作不慎，偶然落入玻璃液中， 逐漸溶解，使玻璃著色，而鐵件中所含的碳與玻璃中 殘余氣體相互作用排出現(xiàn)褐色條紋，或附著有棕色條 紋的痕跡，甚至還可能充滿了深色的鐵化合物，它們的顏色由棕色到深綠色。還有一種特殊情況是氣泡帶 有一小塊金屬或其氧化物，在顯微鏡下可以看到棕色 到鮮明的西紅柿色的硅酸鐵結(jié)晶體。為了防止這種旗袍的產(chǎn)生，必須仔細(xì)地配制料粉, 加強(qiáng)熔制錢對窯的檢查，成型工具的質(zhì)量，特別是浸 入玻璃液內(nèi)的部件質(zhì)量要好，使用方法得當(dāng)。第三章條紋和節(jié)瘤條紋和節(jié)瘤是玻璃中的異類玻璃夾雜物，條紋呈線狀、 節(jié)瘤呈疙瘩狀，它們屬于一種比較普遍的玻璃不均勻 性方面的缺陷。比較明顯的條紋和節(jié)瘤可以用肉眼觀 察到，很微細(xì)的條紋則需要用儀器才能檢測出來。雖 然多數(shù)條紋和節(jié)瘤本身也是透明的，但是由于他們與 主體玻璃的化學(xué)組成和物理性質(zhì)存在很大