玻璃的配料與熔制

玻璃的配料與熔制

《玻璃的配料與熔制》較為系統地闡述了玻璃配料與熔制兩大玻璃工序中所發生的一系列物理—化學變化及對玻璃性能所產生的影響。書中介紹了玻璃的特性與主要性質,論述玻璃組成的設計要素及玻璃原料的性質及作用,列舉多種玻璃配方設計方法,並舉例介紹了許多最新的玻璃化學組成與玻璃實用配方。該書還詳細敘述了玻璃熔制過程中的各種物理—化學變化,並介紹了一些玻璃熔窯設備及玻璃熔制操作的方法步驟,論述了玻璃缺陷的產生原因及克服方法。

基本信息

讀者對象

本書內容豐富,文字簡練,技術信息量大,實用性強,特別適合於從事玻璃工藝工作的技術人員與玻璃車間管理人員使用,同時還可作為高等學校、中等專業學校無機非金屬材料專業學生的教材。

前言

玻璃的製造已有五千年以上的歷史,發展至今擁有大量的品種並得到廣泛的套用。今天人們常用的窗玻璃、玻璃杯、酒瓶、飲料瓶、眼鏡片、電視顯像管以及汽車擋風玻璃等產品都來自於玻璃。近幾十年來玻璃在信息、通訊、原子能、電子技術和生物化學等新領域也發揮著重要的作用。

中國是一個玻璃生產大國,玻璃產品種類與品種相當多,產量也很大,如平板玻璃的產量居世界第一位。玻璃在生產製造過程中均須經過配料與熔制這兩大工藝。配料的主要任務是製備合格的玻璃配合料,而玻璃的熔制是將配合料經過高溫加熱形成均勻、無氣泡的,並符合成形要求的玻璃液。玻璃配料是保證熔融玻璃質量的先決條件,而玻璃熔制是玻璃生產中的最重要的階段,玻璃製品的許多缺陷都與配料和熔制工藝相關,因此玻璃的配料與熔制的控制水平直接關係到玻璃產品的生產合格率、質量以及燃料消耗,影響企業的經濟效益。

當前國內較為全面系統地專門論述玻璃配料與熔制的教材與書籍較少,緊密聯繫實際,實用性、操作性較強的玻璃專業書籍更是為許多從事玻璃技術的工廠技術管理人員和學習無機非金屬材料專業的學生所渴望。為此,編者在蒐集近年來玻璃行業的最新技術專著、論文的基礎上,匯集了大量實用的技術信息,整理出最有價值的玻璃配料與熔制方面的資料,編撰成此書,以滿足廣大玻璃技術人員學習最新專業知識的需要。

本書第1章介紹了玻璃的特性與主要性質,論述了玻璃組成的設計要素,並舉例介紹了許多最新的典型玻璃化學組成。第2章對玻璃原料的種類與作用作了詳細的介紹,列舉出多種玻璃配方設計方法。第3章詳細敘述了玻璃熔制過程中的各種物理一化學變化,並介紹了一些玻璃熔窯設備及熔制操作方面的知識。第4章論述了玻璃缺陷的產生原因及克服方法。

本書內容豐富,文字簡練,技術信息量大,實用性強,特別適合於從事玻璃工藝工作的技術人員與玻璃車間管理人員使用,同時還可作為高等學校、中等專業學校無機非金屬材料專業學生的教材。本書由陳國平主編,陳福同志撰寫本書的第3.1、3.2、4.4節。

本書編寫過程中,李啟甲教授提供了許多翔實的資料,殷海榮教授對全書進行了審閱並提出了修改意見,在此表示衷心的感謝。

由於玻璃生產技術的不斷發展,加之編者水平所限,書中許多不妥之處希望讀者批評指正。

編者

2005年12月。

目錄

1 玻璃的性質和玻璃組成設計

1.1 玻璃態特性和玻璃的主要性質

1.1.1 玻璃態特性

1.1.2 玻璃的主要性質

1.2 玻璃組成設計步驟

1.2.1 玻璃組成設計要素

1.2.2 玻璃組成的設計

1.2.3 玻璃組成的調整

1.3 典型玻璃的化學組成

1.3.1 浮法玻璃

1.3.2 玻璃器皿

1.3.3 玻璃瓶罐

1.3.4 保溫瓶玻璃

1.3.5 儀器玻璃

1.3.6 光學玻璃

1.3.7 電真空玻璃

1.3.8 微晶玻璃

1.3.9 玻璃纖維

思考題

參考文獻

2 玻璃原料和玻璃配方計算

2.1 原料的種類和性質

2.1.1 概述

2.1.2 主要原料

2.1.3 輔助原料

2.1.4 碎玻璃

2.2 玻璃配方計算及要求

2.2.1 配方計算

2.2.2 配合料質量要求

2.2.3 玻璃配方舉例

2.3 玻璃配合料製備工藝及控制

2.3.1 配合料製備工藝

2.3.2 配合料製備工藝控制

思考題

參考文獻

3 熔制工藝與控制

3.1 玻璃的熔制過程

3.1.1 概述

3.1.2 矽酸鹽形成和玻璃形成過程

3.1.3 玻璃液的澄清過程

3.1.4玻璃液的澄清方法

3.1.5 澄清劑的選用

3.1.6 氧化還原平衡在澄清中的作用

3.1.7 影響玻璃氧化還原狀態的因素

3.1.8 玻璃液的均化

3.1.9 玻璃液的強制均化技術

3.1.10 玻璃液的冷卻

3.2 影響玻璃熔制的主要工藝因素

3.2.1 配合料的化學組成

3.2.2 原料的性質

3.2.3 配合料的調製

3.2.4 玻璃的熔制溫度

3.2.5 熔窯氣氛制度和壓力制度

3.2.6 助熔劑(加速劑)的影響

3.2.7 耐火材料的性質

3.2.8 玻璃液流及液面波動的影響

3.3 玻璃熔窯

3.3.1 熔窯類型

3.3.2 窯型的選擇

3.3.3 玻璃池窯結構設計與計算

3.3.4 坩堝窯設計

3.3.5 電熔窯設計

3.3.6 熔窯的操作及維修

3.3.7 儀表控制系統

思考題

參考文獻

4 玻璃缺陷的分析

4.1 澄清機理及產生氣泡的原因

4.1.1 澄清機理

4.1.2 產生氣泡的原因

4.2 產生條紋的原因

4.2.1 概述

4.2.2 玻璃液均勻性故障

4.2.3 耐火材料造成的條紋

4.2.4 熔窯上部結構造成的條紋

4.2.5 對流及變形對條紋消散的作用

4.2.6 條紋對熔制及成型的影響

4.3 結石的種類及產生的原因

4.3.1 結石種類

4.3.2 產生原因

4.4 玻璃質量的控制

4.4.1 浮法玻璃質量的控制

4.4.2 泡沫玻璃質量的控制

4.4.3 中空玻璃質量的控制

4.4.4 瓶罐玻璃質量的控制

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