第二章 玻璃缺陷-讲义

2.2 气泡：可见的气体夹杂物
1、按尺寸分为：灰泡（直径<0.8mm） 气泡（直径>0.8mm）
2、形状：球形、椭圆形、线状，气泡的 变形主要是制品成型过程中造成的。 3、化学组成：不相同，常含有O2、N2、CO、 CO2、SO2、NOX、H2O等
4、根据气泡产生原因，可分成： 一次气泡（配合料残留气泡）： 澄清不良造成 （粒度不均匀、澄清剂用量不 足、熔化和澄清温度低）；
2.3 结石：结晶状固体夹杂物
是玻璃中最危险的缺陷：若结石 与玻璃的膨胀系数相差太大，产生 较大的局部应力而降低产品机械强 度和热稳定性，甚至会使玻璃自行 破裂。
根据产生原因，可分成：
配合料结石（未熔化的颗粒）： 大都是石英结石或氧化铝颗粒
（由于粗砂、混料不均、熔化温度过 低、跑料等造成）；
耐火材料结石
• 常见晶体有：鳞石英和方石英、 硅灰石CaO•SiO2、 失透石NaO•3CaO•6SiO2、 透辉石CaO•MgO•2SiO2等；
硫酸盐夹杂物：熔体中硫酸盐超过玻 璃所能溶解的数量时，以硫酸盐形 式存在于玻璃中。
外来污染物：直接或间接由配合料而 来，如砂中的含鉻氧化物形成“黑 色结石”或操作不慎引入其它杂质 使玻璃析晶。
1、形状：条纹状、线状，滴状、疙瘩 状又叫节瘤。
2、颜色：无色、绿色或棕色
3、成分：大多富含二氧化硅和氧化铝， 一般粘度比玻璃粘度高
4、条纹产生原因： 熔制不均匀 窑碹玻璃滴 耐火材料侵蚀 结石熔化
2.5 光学变形（锡斑）
是玻璃表面的微小凹坑, 其形状 呈平滑的圆形，直径0.06mm～0.1mm， 深0.05mm。
二次气泡
（已澄清的玻璃液又出现气泡）
熔制工艺控制不当造成（如降温 后的玻璃液又升温超过一定限度， 已溶解的气体重新放出、某些氧化 物分解）；
耐火材料气泡
玻璃和耐火材料间的物理化学 作用产生（如耐火材料中的含铁 化合物、碳等与玻璃液作用、耐 火材料气孔中的气体被排挤到玻 璃液中）；
金属铁引起的气泡
第二章 玻璃缺陷
精品
玻璃的缺陷种类和产生的原因是 多种多样的。
在原料加工、 配合料制备、 熔制、成型、 切裁、储存等生产过程中，
工艺制度的破坏或操作失误都会产
生缺陷。
不同的玻璃产品有不同的缺陷，一般将平 板玻璃缺陷分成两大类：
1、内在缺陷（玻璃体内） 气泡 结石 条纹
2、外观缺陷（玻璃表面） 光学变形 划伤 凹凸 缺角等
• 结石分析方法： ①肉眼或放大镜、显微镜观察； ②碳酸钠试验(因SiO2可迅速完全熔解于 碳酸钠，Al2O3则不熔，因此很快能区分 结石主要成分是SiO2还是Al2O3); ③化学分析； ④岩相分析； ⑤XRD法； ⑥TEM或SEM法。
2.4 条纹（异类玻璃夹杂物）
在化学组成和物理性质上（折射 率、密度、粘度、表面张力、膨胀 系数、机械强度）与玻璃体不同。
玻璃表面出现雾状薄膜或点状、 细线状风化物，有时出现不规则虹 彩。严重时，玻璃表面形成白霜因 而失去透明性，甚至出现玻璃之间 互相粘片的现象。在我国高温潮湿 的南方 ，玻璃发霉现象较为严重。
玻璃发霉原因：玻璃吸附大气 中水分，玻璃表面的碱和吸附水分 中的H+或H3O+进行离子交换，表面 脱碱，形成水化层；由离子交换反 应产生的OH－对玻璃侵蚀，使桥氧 断裂。
碹或胸墙耐火材料高温下被碱气 体和废料熔蚀形成液滴进入玻璃、 池壁池底耐火材料被玻璃液侵蚀剥 落或与玻璃液发生交代作用；按组 成可分为硅质耐火材料结石、铝硅 质耐火材料结石、锆质耐火材料结 石等。
（原因：耐火材料质量低劣、熔化温 度过高等）
• 玻璃液的析晶结石：玻璃化学组成不均、 破坏了熔化成型制度而使玻璃液长期停 留在有利于晶体形成和生长的温度条件 下造成的。
危害：损害玻璃的光学性质，使 观察到的物象发生畸变，故也称其 为“光畸变点”。
• 产生原因：氧化亚锡和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化亚锡蒸 气的聚集冷凝所造成。
• 解决办法：减少氧污染和硫污染。
• 具体措施：经常用高压保护气体吹 扫锡槽，清理在锡槽顶盖表面上的 氧化亚锡和硫化亚锡的冷凝物。
• 氧污染来源于保护气体中的微量氧和水 蒸气、锡槽缝隙漏入的氧以及玻璃本身 溶解的氧在锡槽中逸出；硫污染是由玻 璃液带入锡槽的，在玻璃带的上表面是 以硫化氢的形式释放进入气体，再与锡 反应生成硫化亚锡，在玻璃带的下表面 硫进入锡液形成硫化亚锡并部分挥发进 入保护气体中，可在锡槽顶盖的下表面 冷凝、积聚而落到玻璃表面形成斑点。
③退火窑前半段玻璃带下有碎玻璃 ④辊子表面被污染或出现缺陷；
预防措施：经常清理玻璃上表面 玻璃渣等杂物，清理辊子、检修辊 道。
还有一种表面划伤缺陷叫轴花， 表现为原板表面斑斑点点的压痕， 产生原因是原板还未完全硬化时与 石棉辊子接触产生的，解决办法是 加强原板冷却，降低成型作业温度。
2.7 发霉（玻璃表面风化）
2.6 划伤
原板的外观缺陷之一。可能出现 在玻璃的上、下表面。
原因：出现在上表面可能是 ①锡槽后半部或退火窑上部某根电热
丝或热电偶落到玻璃带上 ②尾端闸板下与玻璃带之间卡有碎玻
璃等棱状硬物；
划伤出现在玻璃下表面可能原因是：
①玻璃板下与锡槽端头之间卡有碎玻 璃等棱状硬物
②出口温度低或锡液面低，使玻璃带 在锡槽出口端头摩擦
影响玻璃风化的因素： 1.玻璃成分 （化学稳定性好的玻璃不易风化） 2.生产工艺 3.环境条件
预防措施： 储存、运输过程避免高温、高湿环
境。
THANKS
操作不慎而偶然落入窑内的设备 或工具（铁件中所含的碳与玻璃中 的残余气体相互作用，其特点是气 泡周围有一层深色氧化铁着色玻璃 薄膜或条纹）
气泡诊断及分析
一个困难的课题
一般根据气泡的外形尺寸、形状、分 布情况以及气泡产生的部位和时间来判 断气泡产生的原因，大气泡和铁质所造 成的气泡较容易识别，但许多情况下较 难判断，有时必须分析气泡中的气体化 学成分再综合各种情况来判断。