浮法玻璃的化學(xué)成份

 玻璃科學(xué)為玻璃成分設(shè)計(jì)提供了重要的理論基礎(chǔ)，包括玻璃形成和結(jié)構(gòu)理論，相平衡，成分和性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系等方面，但迄今在大部分情況下，理論還只能定性地為玻璃成分設(shè)計(jì)指出方向，必須反復(fù)通過實(shí)踐調(diào)整成分以獲得所需性能的玻璃。
   
    一般說來，玻璃成分設(shè)計(jì)要考慮的主要方面如下。
   
    (1)必須滿足使用性質(zhì)的要求，即依賴于成分和性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。就目前玻璃科學(xué)發(fā)展水平而言，主要闡述成分和性質(zhì)之間的關(guān)系，成分和結(jié)構(gòu)間的關(guān)系還未能精密確定。
   
    (2)所設(shè)計(jì)的成分必須能夠形成玻璃并具有較小的析晶傾向，因而可以借助于玻璃形成區(qū)域圖和相圖來確定。
   
    (3)必須符合熔制、成型等工藝要求。
   
    浮法玻璃化學(xué)成分是由普通平板玻璃基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出來的，是由鈉鈣硅玻璃組成演變而來的。根據(jù)Na2O-CaO-SiO2系統(tǒng)相圖確定該系統(tǒng)中能夠形成玻璃的組成范圍為：12%~18% Na2O，6%~16% CaO，68%~82% SiO2，但在實(shí)用玻璃組成中該系統(tǒng)的組成范圍為：12%~15% Na2O，8%~12% CaO，69%~73% SiO2。在這個(gè)三元系統(tǒng)玻璃組成中，容易形成兩種析晶組成，失透石（Na2O?CaO?SiO2）和硅灰石（CaOSiO2），在生產(chǎn)實(shí)踐中當(dāng)引入MgO和Al2O3時(shí)，不僅玻璃的析晶性能得到改善，而且熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性均得到改善，因而形成了普通平板玻璃化學(xué)成分（表1）。
   

    表中Fe2O3為原料中雜質(zhì)所致，并非設(shè)計(jì)數(shù)值，而是限制數(shù)值；而SO3主要是由澄清劑芒硝引入。
   
    浮法玻璃化學(xué)成分設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)浮法玻璃成型的特點(diǎn)，在普通玻璃化學(xué)成分基礎(chǔ)上進(jìn)行了局部調(diào)整。
   
    1） 由于浮法玻璃拉引速度比垂直引上快得多，在成型中必須采用硬化速度快的“短”性玻璃成分，即調(diào)整CaO到8%~9%。但是CaO含量增加，使玻璃發(fā)脆并容易產(chǎn)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） 為了獲得優(yōu)質(zhì)的玻璃表面質(zhì)量，將Al2O3的含量降低到1.3%以下，并注意不能影響玻璃的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性。
   
    3） Fe2O3是原料中的雜質(zhì)引入的，它是一種著色劑，因此嚴(yán)格限制在0.1%以內(nèi)，好在0.08%以下，以使玻璃有良好的透光率，經(jīng)調(diào)整后浮法玻璃化學(xué)成分見上表。