玻璃配合料的制备详解
玻璃配方计算和配合料制备.
实验三玻璃配方计算和配合料制备1 目的意义1.1 意义配方计算是根据原料化学成分和所制备的玻璃成分等计算各种原料的需要料。
配合料制备就是按照配方配制并加工原料，使之符合材料高温烧制要求。
配方计算和配合料制备是玻璃乃至各种无机非金属材料新品种研制和生产必不可少的工艺过程。
配方计算也是对后续玻璃熔制工艺参数的预测，配合料制备则直接影响玻璃的熔制效果和成品性能。
1.2 目的(1) 进一步掌握配方计算的方法；(2) 初步掌握配合料的制备方法和步骤；(3) 了解影响配合料均一性的因素。
2 实验原理2.1 玻璃成分的设计首先，要确定玻璃的物理化学性质及工艺性能，并依此选择能形成玻璃的氧化物系统，确定决定玻璃主要性质的氧化物，然后确定各氧化物的含量。
玻璃系统一般为三组分或四组分，其主要氧化物的总量往往要达到90％(质量)。
此外，为了改善玻璃某些性能还要适当加人一些既不使玻璃的主要性质变坏而同时使玻璃具有其他必要性质的氧化物。
因此，大部分工业玻璃都是五六个组分以上。
相图和玻璃形成区域图可作为确定玻璃成分的依据或参考。
在应用相图时，如果查阅三元相图，为使玻璃有较小的析晶倾向，或使玻璃的熔制温度降低，成分上就应当趋向于取多组分，应选取的成分应尽量接近相图的共熔点或相界线。
在应用玻璃形成区域图时，应当选择离开析晶区与玻璃形成区分界线较远的组成点，使成分具有较低的析晶倾向。
为使设计的玻璃成分能在工艺实践中实施，即能进行熔制、成型等工序，必须要加入一定量的促进熔制，调整料性的氧化物。
这些氧化物用量不多，但工艺上却不可少。
同时还要考虑选用适当的澄清剂。
在制造有色玻璃时，还须考虑基础玻璃对着色的影响。
以上各点是相互联系的，设计时要综合考虑。
当然，要确定一种优良配方不是一件简单的工作，实际上，为成功地设计一种具有实用意义，符合预定物化性质和工艺性能的玻璃成分，必须经过多次熔制实践和性能测定，对成分进行多次校正。
表2-1给出两种易熔的Na2O-CaO-SiO2系统玻璃配方，可根据自己的要求进行修改。
玻璃制作技术配方及原料
玻璃制作技术配方及原料玻璃是一种非晶态固体材料，由硅酸盐、硼酸盐、锑酸盐、氟化物等多种物质以一定比例混合制备而成。
玻璃材料广泛应用于建筑、器皿、光学、电子等领域，因其透明、坚固、耐高温等特性而受到广泛关注。
下面将介绍玻璃制作技术配方及原料。
一、玻璃制作技术配方1.硅酸盐玻璃配方:-硅石粉：55%-石灰石：25%-纯碱：15%-萤火虫石（稀土氧化物）：5%2.硼酸盐玻璃配方:-硼砂：70%-硅石粉：15%-纯碱：10%-碳酸钠：5%3.锑酸盐玻璃配方:-砷酸钾：70%-硅酸钠：20%-锑酸钠：10%4.氟化物玻璃配方:-钠氟化物：70%-氟化铝：20%-氟化镁：10%二、玻璃制作原料1.硅酸盐玻璃的原料:-硅石：主要成分为二氧化硅（SiO2），是制备硅酸盐玻璃的主要原料。
-石灰石：主要成分为氧化钙（CaO），用于调节玻璃的碱性或酸性。
-纯碱：主要成分为碳酸钠（Na2CO3），用于提高玻璃的溶解度。
-萤火虫石（稀土氧化物）：用于提高玻璃的抗辐射能力。
2.硼酸盐玻璃的原料:-硼砂：主要成分为硼酸（H3BO3），是制备硼酸盐玻璃的主要原料。
-硅石：同上。
-纯碱：同上。
-碳酸钠：同上。
3.锑酸盐玻璃的原料:-砷酸钾：主要成分为砷酸盐（As2O5），是制备锑酸盐玻璃的主要原料。
-硅酸钠：主要成分为硅酸盐（SiO2），是制备锑酸盐玻璃的主要原料。
-锑酸钠：主要成分为锑酸盐（Sb2O5），是制备锑酸盐玻璃的主要原料。
4.氟化物玻璃的原料:-钠氟化物：主要成分为氟化钠（NaF），是制备氟化物玻璃的主要原料。
-氟化铝：主要成分为氟化铝（AlF3），是制备氟化物玻璃的主要原料。
-氟化镁：主要成分为氟化镁（MgF2），是制备氟化物玻璃的主要原料。
以上是几种常见的玻璃制作技术配方及原料。
由于玻璃可以根据不同的配方和原料加工出多种不同类型的玻璃，如钢化玻璃、绝缘玻璃、光学玻璃等，所以实际配方和原料的组成可能会有所不同。
在实际生产过程中，还需要根据具体需要进行调整和改良。
玻璃工艺学12-13原料和配合料制备
结 晶 水 10
32-35.4 ℃
35.4℃以上
玻璃工艺学
7
1
15
注意：需要保持纯碱库干燥、通风，否则很容易吸水结块， 受热时 又放出水分时配和料成糊状，另外，低温时， 若纯碱本身比 较潮湿，吸附有结晶水，则配料时可 用蒸汽或热水处理，将 结晶水析出，并保持在 35.4℃以上，否则纯碱会迅速地吸 收水分成结晶水 时配合料胶结，阻碍配合料的输送。
（3） 、引入氧化锂的原料
I、性质作用：网络外体、断网并强烈助熔（桥氧多时），积 聚（非桥氧多时），少量引入时降低析晶能力， 过多则增加析晶能力； II、应用：在电气玻璃、微晶玻璃含量约为3-4%，一般玻璃 中可 引入0.1-0.5%. III、原料：碳酸锂、含锂矿物。
碳酸锂：无色或白色结晶，较纯净，价高。 含锂矿物： 锂云母：淡紫色、灰色、白色的宽片和小鳞片成； 易溶，含铁量低，是较好原料。 锂辉石（Li2O· 2O3· Al 4SiO2)：白色或淡绿色菱形晶 体较难熔。
NaCl<2%、Fe2O3<0.3%、H2O<5%
玻璃工艺学
粒度要求：一般 0.1-0.5mm占90-95%
19
硝酸钠和氢氧化钠
I、硝酸钠：
无色或淡黄色六角形结晶，能吸湿潮解，可溶； 可作氧化剂（如用于铅玻璃）、低温澄清剂和脱色剂， 代替部分碳酸钠提高气体率；侵蚀性较大
质量要求：NaNO3 >98%、 NaCl<1%、Fe2O3<0.01%
芒硝
性状：无水芒硝 白色或浅绿，助熔性好，熔化温度 884 ℃， 沸点1430 ℃，分解温度高 （1120-1220 ℃），需要 加入本身重量的 4%的还原剂（如煤粉，焦碳），能吸收水 分，另外芒硝又是一种高温澄清剂。 挥发：Na2O挥发约6%（纯碱的两倍左右） 但是，因为： １）热耗大，难分解； ２）侵蚀性大（包括芒硝蒸汽、硝水）；
玻璃配合料的制备(掌握).
帯7章 R 合科制备rraj玻璃组成的设计和确定 配合料的计算 配合料的制备7. 1 玻璃组成的设计和碼定（熱恳） 设计依据—I 玻璃的物理和化学性质.7.1 7.2 7.3 玻璃组成的表示 以组成玻璃的化合物的质童分数依据7.2 艮舍料的计募（MXt ）以玻璃的组成和＞5^料的化学成分为基础，计算出熔化100kg 玻璃液所需各种原料的 用量，再算出每副配合料中，即500kg 或 1000kg 玻璃配合料各种原料的用童・ 方法预算法和联立方程式法•・先进行粗算 •进行校正-把计算结果换算成实际料单 参圾材P221 -225计算过程作业 选择原料和设计浮法玻璃成分，进行配料 计算（下次上课时间）I 步霖fc 令44针耳就《屮*九个X 艺泰厳(1) 纯碱(苦硝)挥发率指纯碱中未参与反应而挥发、飞散量与总量 饗需散料纯碱挥般量50% 纯磺用量是一个经验值，与加料方式、熔化方法、懐制 温度、纯截的特性寻有关.一般为0,2 - 3.5%(2) 碳粉含率由碳粉列入的固定破与芒硝引入的N a2SO4 之比•即 碳粉X C 含詈碳粉含率= ——X100%芒硝X Na2SO4含量 生产上一般控制在3-5%(3)芒硝含率由芒对引入的Na2O 与芒硝和纯碱計入的 卿牡一 X 100%芒硝和纯碱引入的Na2O一般掌握在5-8%(4)萤石含率由萤石引入的CaF2量与玻璃总量之比. 萤石含率H 萤石xCaF2 玻璃总量 一般在1 %以下fc 令*Kt 耳竝翟屮*鬼个艺泰厳X 100%fc令*i针耳竝《申*九水X艺泰厳(5 )碎玻璃掺入率指配合料中碎玻璃用量与配合料量之比碎玻璃量配合料的质量要求原料的运输和贮存原料的加工处理配合料的称量配合料的泯合配合料的输送与贮存配合料的质量检验与粒化碎玻璃樓入”生料量5玻璃童50%一般控制在25-30%7. 3 配令料的制备(喪如)7.3.17.3.27.3.37,3.47,3.57.3.67,3.7配合料的质■要求 必须具有正确性和稳定性 具有一定的水份：用水润溟配合莉，加水童 随颗粒不同而不同.越细加水量越多.纯緘 配合料加水量3 - 5%,芒硝配合料加水量5 - 7%・ 水温＞359,否则，Na2C03将转化为Na2C03.7H20t»Na2C03-10H20, 使配合料产生胶结作用•要有一定的颗粒组成：可减少配合料的分层 和提高泯合质量.纯緘的颗粒度应比石英大 一个筛号.7,3」配合料的质■要求4 具有一定的气体率：易于清和均化.一般钠钙硅玻璃的气体率为16-20%.血逸出气体量P 体军 -------------- X 100%配合料5 必须渦合均匀：配合料混合不均匀，会使玻璃产生结石、条纹，气泊等缺陷，易熔物较多的 还会侵蚀耐火材料.卜-般玻璃制品对配合料均匀度要求 水不滚枷允许误差小于士 0/1% 酸不溶物:允许误差小于± 0J% 含瑕量；允许误差小于士 0.6% 水分：允许误差小于土 0.6%7.3,1 注意7.3.2原料的运输和贮存1 原料的运输-原料在运输■进厂前，要经过有关部门的化验和鉴定.•原料运输分厂内和厂外两科.运输时应尽童减少粉尘，不使原料彼此污染，要注意除铁.2原料的储存要满足一定的数量，考虑一定的储存期，分块状、粉状、化工、有垂原料的储存.「參曲届屛爱音I硅砂.砂岩、长石为1.8;I各种原料务重I石灰石、白云石为1.7; 纯诚0・9;硫酸钠1・0;7. 3.3原料的加工处理原料的加工处理包括破碎、粉碎.过筛等1工艺流程・单系统流程：各种矿物料共同使用一个破碎、粉碎、过算系统・小型玻璃工厂・多系统流程：每科原料各有一套破碎.粉碎、过筛系统. 大中型玻璃工厂•混合系统：用量较多的原料单独为一个加工系统，用量小的性质相近的共用一个系统・大中型玻璃工厂«t«P2287. 3. 3原料的加工处理2原料的干燥目的：为了介于过筛.贮存和干法配料，须将水分含量的原料进行干燥.-硬度高的预先煥烧，可在躱料内部产生许多裂纹，提高破碎比；减少机械铁的引入.砂岩発在1000C以砂7. 3. 3原料的加工处理破粉碎方法：石灰石、白云石、长石、黄石常用那式破碎机粗破，锤式破碎机进行粉碎.化工原料用桂式破碎机或笼形砒.4原料的过筛方法：离心脱水、蒸汽加热，回转干燥筒，热风炉千燥器爭.3原料的破碎的粉碎•破粉碎方法选择依据：依療料的粒度、硬度和需要粉碎的程度.目的：满足一定的颍粒组成以保证配合料的均匀泯合和避免分层.过筛设备：夭角筛、振动筛、摇筛等I控制I硅砂:36-49孔/屋米2；----- 砂岩、石英岩，长石：81孔/厘米2;纯戏、芒硝、石灰石、白云石：64孔/厘米27. 3. 3原料的加工处理5原料的除铁目的：保证玻靖的含铁量苻合规定要求.方法無理余铁筛分、淘洗：水力分级、翅声波浮选和當选等帚用疵寂1悬社式电磁铁习化学除彼（湿法、千法）除去石英原料中的铁化合物.6粉状原料的输送与料仓分层-用溜管、皮皆机、斗式提升机竽机械设备和气力输送设备进行输送入仓.•加料与卸料方式会够响颗粒发生分层.配合料的称■要求：快速、准确.称量方法：分别称量、累计称量・I适用于排仓在每个粉料仓下面4殳一稅原料称量后分别钾到皮带机上送入混合机中• ：用一个称依次称量各种原料，每次累计计算重量，称后直接送入混合机•适用于排仓和塔仓称：自动称和台称（磅称）.精度一般为1/500（1/1000）.要定期校正、维修.7. 3.45 7. 3.5配合料的混合1 配合料的加料顺序石英（喷水）、长石.石灰石.白云石.纯欣 和澄清刑.脱色剂；石英（喷水）、纯威.长石.石灰石・小料； 加料为设备容积的30-50%,混合时间2 ~ 5刑 2混合设备重力式（鼓形混合机、滚筒式混合机）强制式（浆叶式、艾立赫式等）配合料的混合小料予混合芒硝、燃料予混合机MH80（搅拌容积80 升.混合时间1分钟）或V 型混合机.碎玻璃的混合依屁合机不同• 一般在配合料泯合终了将近 却料时再加入；直接加入在配合料内.注意选择混料机的混料时，应考虑秤量和混合 周期，一般前一付料混合时，后一付料开 始称量，可缩短配料车间的毎日工作班数7. 3.57. 3,6配合料的输送与贮存要■求■保证生产的连续性和均衝性，避免分层结块和飞料.工艺布置：配料车尽量靠近烷制车间，输送时应避免震动和减少钾料落差. 输送设备皮带机：有分层现象，大型厂使用.单元料：用单轨电葫芦用垂i和水平输送.小型厂采用.配含料贮存用窑头料仓，＜8小时ra评定配合枷量的标准和些?' 配合料粒化的目的和意义何在?7. 3-7配合料的质■检验与粒化。
玻璃生产工艺及原料
玻璃生产工艺及原料玻璃是一种广泛应用于建筑、家居、工业等领域的无机非晶态物质。
它具有透明、坚硬、耐热等特点，广泛用于窗户、镜子、瓶子、容器等制造。
本文将介绍玻璃的生产工艺和原料。
一、玻璃生产工艺1.原料处理：玻璃的主要原料包括石英砂、碳酸钠、石灰石等。
这些原料经过破碎、研磨、筛分等处理后，成为玻璃的配料。
不同种类和用途的玻璃其原料配比也不同。
2.熔融制备：将配料放入玻璃熔窑中进行熔融制备。
熔窑是一个特殊设计的高温容器，通常由特殊材料如耐火砖等构成。
在熔窑中，原料在高温下熔化，形成玻璃熔体。
3.成型：将熔体从熔窑中输送到成型器中。
成型器通常通过旋转、压制等方式将熔体成型为所需的形状，如平板玻璃、玻璃瓶等。
成型完成后，玻璃制品还需要经过退火等处理，以消除内部应力，提高玻璃的强度和稳定性。
4.加工与装饰：将成型完成的玻璃制品进行进一步的加工与装饰。
这包括切割、磨边、打孔、喷涂等工序，以满足不同的使用需求。
同时，可以通过印刷、雕刻和涂层等方式，使玻璃具有不同的颜色、图案和功能。
5.质量检验与包装：对制成的玻璃制品进行质量检验和包装。
质量检验包括外观检查、尺寸检测和物理性能测试等。
合格的制品经过包装后，可上市销售。
二、玻璃生产原料1.石英砂：是玻璃的主要原料之一，其主要成分是二氧化硅（SiO2），具有优良的耐火性和化学稳定性。
石英砂通常由天然石英矿石经过破碎和研磨得到。
2.碳酸钠：是玻璃的主要碱性助熔剂，用于加速熔化和降低熔点。
碳酸钠可以用天然矿石提取或通过化学合成得到。
3.石灰石：主要成分是碳酸钙（CaCO3），用于调节玻璃的成分和性能。
石灰石可由天然矿石如大理石、白云石等提取。
除了以上主要原料外，玻璃生产中还常使用一些助剂和添加剂，如氧化铝、氧化镁、氧化钠等，用于改善玻璃的特性和性能。
三、玻璃的特殊工艺与加工除了常规的玻璃生产工艺外，还有一些特殊的玻璃工艺和加工方法，使得玻璃具有不同的特性和应用。
1.钢化玻璃：将普通玻璃在高温下急冷处理，使其表面形成压应力，提高玻璃的强度和抗冲击性能。
玻璃配合料的制备
钠的用量为： 0.23×6=1.38kg
硝酸钠的化学成分Na2O
36.50%，由硝酸钠引入的Na2O为
1.38×0.3635=0.502
相应地应当减去纯碱用量为(0.502×100) / 57.8 = 0.87 纯碱用量为9.78-0.87=8.91
⑹ 计算辅助原料及挥发损失的补充－2
碎玻璃用量
粉料用量
500×30%=150kg
500-150=350kg
增大倍数=350/117.71=2.973
（8）计算每副配合料中原料的用量
500kg配合料中各原料的粉料用量 = 熔制100kg玻璃中各原料用量×增大系数。每 付配合料中： 石英粉的用量为 方解石的用量为 长石粉的用量为 氧化锌的用量为 硼砂的用量为 萤石的用量为 纯碱的用量为 51.4×2.973=156.38kg 3.63×2.973=14.75kg 27.1×2.973=80.87kg 2.00×2.973=5.98kg 19.14×2.973=56.90kg 11.7×2.973=3.51kg 9.02×2.973=26.79kg 1.38×2.973=4.1kg 0.23×2.973=.0.08kg
粉碎
三、配合料制备工艺——过筛
供料，成形大尺寸制品或压制成形时，有析晶可能。 (4)料滴温度
料滴温度=2.63(S-A)+S (5-4-3) 根据上述实验和测试结果，确定上述组成作为新玻璃
的组成。
二、配合料计算
配合料计算是指根据设计配方计算配合料中各种原料
的用量。
（1）将摩尔分数转换为质量分数； （2）采用预算法、联立方程式法计算出熔化100kg玻璃所需的各种 原料的用量； （3）算出每副配合料（即500kg/1000kg）中各种原料的用量
浮法玻璃原料及配合料制备
浮法玻璃原料及配合料制备1、浮法玻璃化学成分浮法玻璃化学成分基础系统为Na-Ca-Si三元系统，满足三个要求：（1）产品的使用要求；（2）生产工艺要求；（3）生产成本要求。
浮法玻璃的化学成分主要包括：二氧化硅（SiO2）、氧化钠（Na2O）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）、氧化铝（Al2O3）、氧化铁（Fe2O3）等。
基本含量：Na2O：12%～15%； CaO： 8%～12% ；SiO2： 69%～73% 2、浮法玻璃的成分特点经过人们长时间生产实践得出“高钙、中镁、低铝、微铁”的化学组合成分是生产优质浮法玻璃的条件之一。
高钙：浮法玻璃拉引速度快，在成型中必须采用硬化速度快的“短”性玻璃成分，即调整CaO到8%～9%。
中镁：CaO含量增加，使玻璃发脆并容易产生硅灰石析晶（CaO.SiO2 ）。
因此MgO控制在4%左右，以改善玻璃的析晶性能。
低铝：铝高将增加玻璃的粘度，不利于均化和澄清，将Al2O3的含量降低到1.3%以下，微铁：熔化时着色能力强的Fe2+被氧化为着色能力弱的Fe3+，但在锡槽中又被还原成Fe2+因此严格限制在0.1%以内。
3、浮法玻璃中各种氧化物的作用SiO2：是形成浮法玻璃最主要的氧化物。
SiO2以硅氧四面体的结构单元形成不规则的连续网络，成为玻璃的“骨架”。
它能赋予玻璃一系列优良性能，能增加玻璃的粘度，提高玻璃的热稳定性和化学稳定性；玻璃的密度和热膨胀系数随SiO2含量增加而降低。
其缺点是熔点高、粘度大，使玻璃熔化、澄清和均化困难，能耗增加。
CaO：它能加速玻璃的熔化和澄清过程，并提高玻璃的机械强度、硬度及化学稳定性。
适量的CaO在高温时能降低玻璃液的粘度，有利于熔化和澄清，低温时增加玻璃液的粘度，即可以调整玻璃的料性，加快玻璃硬化速度，有利于玻璃的快速成型。
因此浮法玻璃成分中采用较高含量的CaO来适应浮法生产工艺高速拉引、快速成型的要求。
但CaO会增加玻璃的析晶倾向，因此玻璃中CaO的含量也不宜太大，如大于10%则会使玻璃发脆，成型难度增大。
玻璃配合料的制备详解
21
（二）、配料工艺流程：
砂岩 硅砂
煅烧 选矿 水冷 干燥 粗碎 筛分
粉碎 筛分
粉库 粉库
石灰石 白云石 萤石 纯碱 芒硝 煤粉 碎玻璃
粗碎 粗碎 水洗 拆包 拆包 筛分 洗涤
粉碎 粉碎 粗碎 粉碎 粉碎 筛分 筛分 粉碎 筛分 筛分
破碎
筛分
粉库 粉库 粉库 粉库 粉库 粉库 粉库
称量
称量 混合
称量
P2O5：61.2 Al2O3:3.8
BaO:35.0
玻璃工艺学
7
为进一步减少P2O5的挥发，提高化稳性，降低析晶倾向和调整 光学常数，以B2O3代替P2O5，以CaO和ZnO代替BaO，通过实验 和性质测定，确定组成如下：
氧化物 P2O5 重量％ 50.5
B2O3 10.7
Al2O3 BaO 3.8 27.3
第3章 玻璃配合料的制备
一、玻璃成分的设计和确定 （一）玻璃成分设计原则：
１、根据组成、结构和性质的关系，要求设计的玻璃满足预定 性能要求；
２、设计的组成能形成玻璃而析晶倾向小； ３、设计的玻璃必须符合熔制、成形等工艺要求； ４、按设计生产的玻璃价格低、原料易得。 具体地 首先：根据玻璃制品的物理-化学性能和工艺性能，选择合适 的氧化物系统，确定３-４种总量达９０％左右的主要氧化物含量。 这里，在利用相图或玻璃形成区图选择组成点时，应当使组成点接 近低共熔点或相界线，远离析晶区，以降低玻璃的析晶倾向。
因为要求的膨胀系数较小，所以加入的氧化物必须有利于降低热膨 胀系数，为此加入半径小、电荷高的阳离子（如Ｌｉ＋、Ｍｇ２＋、 Ｚｎ２＋、Ｂ３＋、Ｚｒ４＋等）。
最终经过性质计算，确定设计玻璃组成如下：
氧化物 重量％
玻璃配合料
2.1.2.4着色剂 2.1.2.4着色剂
定义：使物质着色的物质，称为物质的着色剂。 定义：使物质着色的物质，称为物质的着色剂。 作用：使物质对光线产生选择性吸收，显出一定的颜色。 作用：使物质对光线产生选择性吸收，显出一定的颜色。 陶瓷、水泥、玻璃均使用着色剂。 陶瓷、水泥、玻璃均使用着色剂。 在玻璃生产中，根据着色剂在玻璃中呈现的状态不同， 在玻璃生产中，根据着色剂在玻璃中呈现的状态不同， 分为以下几种： 分为以下几种： 离子着色剂 着色剂 胶态着色剂 硫硒化物着色剂
物理脱色剂：二氧化锰、硒、氧化钴、氧化钕和氧化镍等。 物理脱色剂：二氧化锰、 氧化钴、氧化钕和氧化镍等。
2.1.2.6乳浊剂、助溶剂、 2.1.2.6乳浊剂、助溶剂、氧化与还原剂 乳浊剂
1、乳浊剂
定义：使熔体降温时析出的晶体、气体或分散粒子出现 定义：使熔体降温时析出的晶体、 折射率的差别，在光线的反射和衍射作用下，引 折射率的差别，在光线的反射和衍射作用下， 起光线散射从而产生乳浊现象的物质称为乳浊剂。 起光线散射从而产生乳浊现象的物质称为乳浊剂。 作用：乳浊剂可用于生产乳浊玻璃，掺入陶瓷釉料中可 作用：乳浊剂可用于生产乳浊玻璃， 保证釉层的覆盖能力。 保证釉层的覆盖能力。
2、胶态着色剂
金化合物 在配合料中加入0.01％ 在配合料中加入0.01％金，就可以制得玫瑰色的玻璃。在无铅 就可以制得玫瑰色的玻璃。 玻璃中，加入0.02~0.03％的金，可制得红宝石玻璃。在铅玻璃 玻璃中，加入0.02~0.03％的金，可制得红宝石玻璃。 中，则只需加入0.015~0.02％的金，就可得同样颜色的金红玻璃。 则只需加入0.015~0.02％的金，就可得同样颜色的金红玻璃。 银化合物 硝酸银在熔制时能析出银的胶体粒子， 硝酸银在熔制时能析出银的胶体粒子，加热显色后使玻璃看 成黄色。 成黄色。 铜化合物 胶体铜的微粒使玻璃着成红色。 胶体铜的微粒使玻璃着成红色。
玻璃原料及配合料制备
• 第一步：先进行粗算，即假定玻璃中全部 SiO2和Al2O3均由硅砂和砂岩引入，CaO和 MgO均由白云石和菱镁石引入，Na2O由纯 碱和芒硝引入。在进行粗算时，可选择含氧 化物种类最少，或用量最多的原料开始计算。 • 第二步：进行校正。例如，在进行粗算时， 在硅砂和砂岩用量中没有考虑其他原料引入 的SiO2和Al2O3所以应进行校正。 • 第三步：把计算结果换算成实际配料单。
• 它们的品种与用途虽各不相同，但它们的生 产工艺却有相近的生产流程。
• 玻璃生产流程：
• 成分设计→原料加工→配合料制备→ 坩埚窑熔化或池窑熔化→成型→一次 制品→退火窑退火→缺陷检验→一次 制品→深加工→检验→二次制品
2.1 玻璃原料
• 原料的选择
• 原料的选择与配合料的制备是玻璃生产工艺 的重要组成部分，它直接影响制品的产量、 质量与成本。因此，能否获得优质高产的配 合料对后续的熔制工艺和成型工艺的关系极 大。
（3）根据生产条件使设计的玻璃能适应熔制、 成型、加工等工序的实际要求。 （4）所设计的玻璃应当价格低廉，原料易于获 得。
2、设计与确定玻璃组成的步骤
（1）列出设计玻璃的性能要求 （2）拟定玻璃的组成 （3）实验、测试、确定组成
2.2.3 配合料的计算
• 配合料的计算是以玻璃的重量百分组成和 原料的化学成分为基础，计算出熔化100kg 玻璃所需的各种原料的用量，然后再算出 每付配合料，即500kg或1000kg玻璃配合料 的各种原料用量。如果玻璃是以分子百分 组成或分子式表示则应将分子百分组成或 分子式首先换算为重量百分组成。
• 按混合机的结构不同可分为：转动式、盘式、 桨叶式三类，相应的混合机有鼓形混合机、 强制式混合机、桨叶式混合机。
4、配合料的输送与贮存
玻璃工艺学(第三章 原料及配合料的制备)
Na2SO4<0.1%，Fe2O3<0.1%。
天然碱有时也作为纯碱的代用原料。天然碱是干涸碱湖的 沉积盐，我国内蒙、青海等地均有出产。它常含有黄土、氯化
钠、硫酸钠和硫酸钙等杂质，而且还含有大量的结晶水。
（2）芒硝 芒硝分为天然的，无水的，含水的多种。 无水芒硝是白色或浅绿色结晶，主要成分是硫酸钠 Na2SO4，分子量为142.02，比重2.7。 对于含水芒硝（Na2SO4·10H2O），要预先熬制，以除
Na2SO4 — — — 2～3
MgSO4 — — — 0.8～1.2
CaSO4 — — — 0.6～0.9
硅砂 石灰石、 白垩 白云石 硫酸钠
0.4～0.5 0.6～1.0 — —
原料的选择原则：
原料的质量符合要求，且成分稳定； 原料易于加工处理； 成本低、能大量供应； 少用质量过轻以及对人体有害的原料； 对耐火材料的侵蚀要小。
对氢氧化铝的要求：Al2O3＞50%，Fe2O3＜0.05%。
3、引入氧化硼的原料 B2O3也是玻璃的形成氧化物，它以硼氧三角体[BO3]和硼 氧四面体[BO4]为结构组元，在硼硅酸盐玻璃中与硅氧四面 体[SiO4]共同组成结构网络。 B2O3能降低玻璃的膨胀系数，提高玻璃的热稳定性、化
学稳定性，增加玻璃的折射率，改善玻璃的光泽，提高玻璃
较小。
对含水硼砂的质量要求：B2O3＞35%，Fe2O3 ＜0.01%，SO42＜0.02%。
（3）含硼矿物 硼酸和硼砂价格都比较贵。使用天然含硼矿物，经过精 选后引入B2O3经济上较为有利。我国辽宁、吉林、青海、西藏 等省有丰富的硼矿资源。天然的含硼矿物，主要有: ① 硼 镁 石 2MgO·B2O3·H2O ， 含 B2O319.07~40.88% ，
玻璃原料及配合料制备
玻璃，X—射线防护与防辐射玻璃，人造宝石等。
2.1.1.8含硼原料
引入B2O3的原料为硼酸、硼砂和含硼矿物。 ➢ 硼酸H3BO3
硼酸加热至140~160℃后转变为四硼酸(H2B4O7)，继续加热 则完全转变为熔融的B2O3。
物理脱色剂：二氧化锰、硒、氧化钴、氧化钕和氧化镍等。
2.1.2.6乳浊剂、助溶剂、氧化与还原剂
➢ 铜化合物 胶体铜的微粒使玻璃着成红色。
3、硫、硒化合物
➢ 硒与硫化镉 单体硒的胶体粒子，使玻璃着成玫瑰红色。硒与硫化镉共用 可以制成由黄色到红色的玻璃。
➢ 锑化合物 在钠—钙玻璃中加入三氧化二锑、硫和煤粉，在熔制过程 中生成硫化钠，经过加热显色，硫化钠与三氧化二锑形成 硫化锑的胶体微粒，使玻璃着成红色。
1、化学脱色剂
➢ 硝酸钠(分解温度350℃)硝酸钾(分解温度400℃)
由于它们的分解温度低，必须与白砒和三氧化二锑共用， 脱色效果才好。
➢ 白砒和三氧化二锑
氧化作用。还能消除用硒和氧化锰脱色时，因用量过多而 形成的淡红色。
➢ 二氧化铈
用作脱色剂时能保证最好的脱色，其脱色作用基于在玻璃 熔制的温度下分解放出氧，通常与硝酸盐共同使用。
时，所需芒硝的量比纯碱多34％，相对的增加了运输和加 工储备等生产费用。
➢ 纯碱缺乏时，用芒硝引入Na2O ➢ 芒硝除引入Na2O外，还有澄清作用，因而在采用纯碱引
入Na2O 的同时，也常使用部分芒硝(2~3％)。 ➢ 芒硝能吸收水分而潮解，应储放在干燥有屋顶的堆场或库内，
并 且要经常测定其水分。
第二节 玻璃配合料的制备
（2）根据玻璃形成图和相图，使设计的组成能够形成玻璃，
析晶倾向小(微晶玻璃除外)。 （3）根据生产条件使设计的玻璃能适应熔制、成型、加工 等工序的实际要求。 （4）所设计的玻璃应当价格低廉，原料易于获得。
3. 配合料的计算
根据玻璃的 重量百分组成
原料的化 学成分
算出
熔化100公斤玻璃 所需的各种原料用量
第四章 玻璃材料
第二节 玻璃配合料的制备
一、玻璃原料
玻璃原料
主原料
辅助原料
玻 璃 形 成 体
玻 璃 中 间 体
玻 璃 调 整 体
澄 清 剂
助 熔 剂
着 色 剂
脱 色 剂
乳 浊 剂
主原料
玻璃的主要原料或主料是SiO2， 辅料有Al2O3、Na2O、CaO、MgO、澄清 剂、着色剂、脱色剂、氧化—还原剂、乳 浊剂及其它。
根据以上所述的气体平衡关系，要消除可见气泡，有两种途径 使可见气泡上浮到液面破裂，气体进入炉气中； 使可见气泡中的气体溶解到玻璃液中。通常不可行Fra bibliotek2、助熔剂
定义：能促使玻璃熔制过程加速的原料。 常用的澄清剂种类： 氟化合物、硼化合物、钡化合物和硝酸盐等。
3、着色剂
定义：使物质着色的物质，称为物质的着色剂。 作用：使物质对光线产生选择性吸收，显出一定的颜色。 陶瓷、水泥、玻璃均使用着色剂。
在玻璃生产中，根据着色剂在玻璃中呈现的状态不同， 分为以下几种：
离子着色剂 着色剂 胶态着色剂
硫硒化物着色剂
几种常见离子的着色
①钛的着色：Ti4+无色但强烈吸收紫外线而使玻璃呈棕黄 色， Ti4++Cu+（绿色）； ②钒的着色：V3+在钠钙硅玻璃为绿色，在钠硼酸盐玻璃 根据含量和熔制条件可为蓝色、青绿色，绿 色，棕色等； ③铬的着色：Cr3+产生绿色，Cr6+产生黄绿色； ④锰的着色：Mn3+产生深紫色，铝酸盐玻璃产生棕红色； ⑤铁的着色：Fe3+着色弱，Fe2+产生淡蓝色；具体颜色取 决于含量和两种离子的比例；应用于太阳镜， 电焊镜片和吸热玻璃；
玻璃配合料的制备详解课件
原料的稳定性
选用质量稳定、性能可靠的原料 ，以保证配合料质量的可靠性。
原料的粒度与分布
合理的粒度与分布有助于配合料 的混合均匀性和熔制效果。
配料比例的控制
精确计量
采用精确的计量设备，确保各种原料按比例加入 。
混合均匀
通过合理的混合工艺，确保配合料混合均匀，无 色差和颗粒。
试样检验
定期取样检验，评估配料比例的准确性，及时调 整。
熔制温度与时间的控制
熔制温度
根据玻璃种类和配合料成分，设定适宜的熔制温度，确保玻璃液 的充分熔融。
熔制时间
合理的熔制时间有助于玻璃液的充分反应和均匀混合。
温度控制精度
保持温度控制的稳定性和精度，避免温度波动对熔制效果的影响。
成型与退火工艺的控制
成型方式
01
根据玻璃制品的形状和尺寸，选择合适的成型方式，如吹制、
。
家居用品
如镜子、厨具等家居用 品也需要用到玻璃配合
料。
电子行业
用于生产显示器、手机 屏幕等电子产品。
玻璃配合料的发展趋势
01
02
03
04
高性能化
随着科技的发展，对玻璃的性 能要求也越来越高，如高强度 、高硬度、低膨胀系数等。
环保化
为了响应环保号召，玻璃配合 料的发展也趋向于使用环保材
料和减少废弃物排放。
功能化研究
研究玻璃配合料的功能化，拓 展其在不同领域的应用范围。
05
常见问题与解决方案
配料不均问题
配料不均问题
在玻璃配合料的制备过程中，各种原料的混合不均匀会导致产品质量不稳定。
解决方案
为确保配料均匀，应采用适当的混合设备，如搅拌机或球磨机，并控制好混合 时间和强度。同时，定期检查混合设备的运行状况，确保其性能良好。
玻璃配合料料的制作流程
玻璃配合料料的制作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!玻璃配合料的制作是玻璃生产过程中的重要环节，涉及到精确的配料和混合。
04第四章 玻璃原料及配合料制备
原料用量总计为：117.71Kg 配合料气体率：117.71 100 玻璃产率为：
117.71 100 15.05 100 84.95% 100
100 15.05%
换算单计算：玻璃配合料量为500Kg,原料中碎 玻璃用量为配合料的30%，粉料含水量为5%， 各原料含水量见下表。
配料算例1 （1）玻璃的设计组成/%
SiO2 70.5
SiO2
Al2O3 5.0
Al2O3 B 2O 3
B2O3 6.2
Fe2O3
CaO 3.8
CaO 0.83
ZnO Na2O 2.0 12.5
Na2O 14.80 57.80 99.86 ZnO As2O3
(2)原料的化学组成
石英粉 99.89
长石粉 66.09 纯碱 氧化锌 硼砂 硝酸钠 方解石 55.78 36.21 16.45 36.35
2.配合料的混合 3.配合料的质量检验 配合料的均匀性：滴定法和电导法 化学组成的正确性：分析玻璃试样中的氧化物 配合料的水分：110°C下进行干燥失重
习题 玻璃的设计组成（%）
SiO2 Al2O3 MgO CaO Fe2O3 Na2O SO3
72.4
2.10
4.2
6.4
<0.2Biblioteka 14.50.202.
3.
校正 纯碱用量和挥散量 硅砂和砂岩用量 把上述结果换算而成原料量表 计算碎玻璃用量＝120.92*20% 干粉量＝120.92*（1-20%）＝96.74Kg 原料组分的比例系数＝96.74/120.92＝0.8 硅砂用量＝校正硅砂用量*0.8（同理计算其他原料） 含水硅砂用量＝硅砂用量/（1-含水百分含量）
玻璃材料的制备和应用
玻璃材料的制备和应用玻璃是一种非晶体材料，由于其透明、耐热、耐腐蚀等特性而被广泛应用于建筑、电子、航空等领域。
本文将从制备和应用两个方面对玻璃材料进行讲解。
一、玻璃材料的制备玻璃的制备原料主要包括石英沙、碳酸钠、石灰石、氟化物和氧化镁等。
制备过程中，首先将这些原料按比例混合，然后加入适量的助熔剂如氟化钠、氟化铝等。
混合物进入窑炉中进行高温熔融，通常温度可达到1200~1600℃。
熔融物在炉中冷却成固态，然后通过机械加工等方式得到成品玻璃。
另一种制备玻璃的方法是溶液法。
将适量的原料溶解在熔剂中，制备成玻璃溶液。
然后通过涂布、喷雾、旋涂等方式将玻璃溶液直接制备成薄膜、涂层或者光纤等产品。
二、玻璃材料的应用1.建筑领域玻璃材料在建筑领域应用广泛，如幕墙、隔热玻璃、车站、机场、体育馆等大型建筑中的落地窗、天窗等构件。
同时，太阳能光伏玻璃、智能玻璃等新型玻璃也在建筑领域不断发展和应用。
2.电子领域玻璃材料在电子领域的应用主要集中在显示屏、触摸屏、光纤等方面。
例如电视机、手机、电脑等显示屏中常用的液晶玻璃，以及便携式设备中的玻璃显示屏等。
3.航空航天领域玻璃材料在航空航天领域的应用主要包括航空器和卫星中的舷窗、仪器玻璃、传感器等部件。
航天领域中的光学镜头和望远镜也常用到玻璃材料。
4.医疗领域医疗行业中常用到的血糖仪、血压仪等家用医疗设备以及诊疗仪器中的屏幕、透镜等部件均用到了玻璃材料。
5.其他领域除了上述领域，玻璃材料还被应用于汽车行业的汽车玻璃、刀具行业的陶瓷刀具、艺术行业的手工艺品等。
三、结语综上所述，玻璃材料是一种十分重要的非晶体材料。
通过熔融法和溶液法等方式制备出来的玻璃材料，被广泛应用于建筑、电子、航空、医疗等众多领域。
随着科技的不断进步，玻璃材料也将不断更新、改进，不断拓展应用范围。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、玻璃成分的设计和确定 （一）玻璃成分设计原则：
１、根据组成、结构和性质的关系，要求设计的玻璃满足预定 性能要求；
２、设计的组成能形成玻璃而析晶倾向小； ３、设计的玻璃必须符合熔制、成形等工艺要求； ４、按设计生产的玻璃价格低、原料易得。 具体地 首先：根据玻璃制品的物理-化学性能和工艺性能，选择合适 的氧化物系统，确定３-４种总量达选择组成点时，应当使组成点接 近低共熔点或相界线，远离析晶区，以降低玻璃的析晶倾向。
10
二、配合料的计算：
基础数据：玻璃的重量百分比组成和原料的干湿基化学成分 （重量百分含量）。
计算程序 1、先以100公斤玻璃为计算基准，求出各原料的用量： 对含两种以上主要成分的原料，列出多元联立方程式，求解 各原料的需要量； 对含单一成分的原料，若 2 中算中已有某原料含此成分时， 首先扣除其引入量，再计算还应加入的量。不然，则单独求其需 要量； 2、计算辅助原料的需要量，若同时引入了主要成分，则须 减去引入此成分的主要原料相应的用量； 3、对挥发性成分，补加所挥发的量；
P2O5：61.2 Al2O3:3.8
BaO:35.0
玻璃工艺学
7
为进一步减少P2O5的挥发，提高化稳性，降低析晶倾向和调整 光学常数，以B2O3代替P2O5，以CaO和ZnO代替BaO，通过实验 和性质测定，确定组成如下：
氧化物 P2O5 重量％ 50.5
B2O3 10.7
Al2O3 BaO 3.8 27.3
玻璃工艺学
1
此外还加入一些赋予玻璃必要性质而不使玻璃主要性质变差的 氧化物，使其组成氧化物在５-６种以上。这里须结合各种氧化物 的作用，以及双碱效应、硼反常、铝反常等知识。
最后，还应当考虑加入适当的辅助原料如澄清剂、助熔剂等。 （二）玻璃成成分的设计和确定的过程
１、提出设计玻璃的性能要求： 根据玻璃制品使用要求，列出以下主要性能要求： 膨胀系数、软化点、热稳性、化稳性、机械强度、电学性质、 光学性质等以及如熔制温度、成形温度、退火温度等工艺性能。 有关的一些参数可以参照国家标准，同类产品性能要求。
对照，不符和要求时，反复调整组成，直至达到要求，最终拟
定玻璃的组成。
玻璃工艺学
3
３、实验、测试、确定组成
组成
配料
实验 未达到要求
调整
熔制参数
中试
组成确定，投产
性能测试 达 到 要 求
玻璃工艺学
4
（三）玻璃新成分的确定方法举例
１、根据相图确定玻璃成分
设计一种化学仪器玻璃，要求热膨胀系数低于３８*１０-７／℃
因为要求的膨胀系数较小，所以加入的氧化物必须有利于降低热膨 胀系数，为此加入半径小、电荷高的阳离子（如Ｌｉ＋、Ｍｇ２＋、 Ｚｎ２＋、Ｂ３＋、Ｚｒ４＋等）。
最终经过性质计算，确定设计玻璃组成如下：
氧化物 重量％
SiO2 62.0
Al2O CaO MgO ZnO Li2O B2O3 ZrO2 3
14.7 7.6 5.0 5.0 1.5 3.6 0.6
明确主要性能指标
玻璃工艺学
2
２、拟定玻璃的组成 一般有两类情况：
（１）对于玻璃新成分的确定
有关相图
选择玻璃组成点，拟定玻璃组成；
玻璃形成区图
（２）对于已有成分作局部调整
首先：根据性能要求，参考已有成分，结合生产条件，调整玻 璃中各氧化物的比例，拟定出原始组成；
然后按照有关性质计算公式算出主要性质，并与预期要求
MgO量后加入BaO,降低电导和介电损耗，同时缩短了料性 ４、利用双碱效应，调整NaO/K2O的比例，提高抗电性和化稳
性。
调整结果如下：
氧化物 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 重量％ 71.5 3.0 0.2 7.0
MgO K2O Na2O BaO
1.5 3.5 10.5 2.5
玻璃工艺学
CaO 4.0
ZnO 3.7
玻璃工艺学
8
(四）对已有成分局部调整方法举例： 由于实用性能的提高、生产上熔化率提高等原因，须通过少量 多次的方式逐渐调整以达到所设计的成分。 一般地，玻璃中Al2O3、ZrO２等难熔物调整量要比SiO2、Na2O CaO的小些，后者较大，但一般也不宜超过0.1%，而对前者幅度就 更小。这样可以保持正常生产，减少制品中缺陷的产生。
一付配合料中各原料用量 100Kg玻璃各原料用量 增大系数
增大系数 一付配合料中生料总重 100Kg玻璃所需原料总重
ＳｉＯ２
现采用ＣａＯ-Ａｌ２Ｏ３-ＳｉＯ２
系统由图可知，红点与黄点平衡温度分
别为１３４５ ℃和１１７０ ℃，都处
于低共熔点，不易析晶。后者更易熔化，
添加其它成分后，一般所须温度会高出
低共熔点３００-４００ ℃，工业窑炉
可以达到次温度。故可选此组成点。
ＣａＯ
Ａｌ２Ｏ３
玻璃工艺学
5
该点组成（％）： ＣａＯ：２３.３ Ａｌ２Ｏ３：１４.７ ＳｉＯ２： ６２.０ 另外，为了符合仪器玻璃的要求，加入一定量的其它氧化物。
玻璃工艺学
6
２、根据玻璃形成区图确定玻璃成分
P2O5
设计一种色散低、折射率为1.548的 磷酸盐玻璃。 图中黄色部分为玻璃生成区
其次，应注意：
I、满足光学性能要求；
II、磷酸盐玻璃中P2O5的量不可过
高，以免挥发过多不易控制光
学性质；
III、具有足够化学稳定性，析晶倾
BaO
Al2O3 向小；
根据以上特点，选择图中红点处为玻璃组成点(%)：
现需要在近似器皿玻璃的成分基础上，设计一种刚化玻璃绝缘 子成分：
氧化物 SiO2 Al2O3 CaO MgO R2O Fe2O3
重量％ 72.2 1.5 6.8 3.0 16.0 0.2
原玻璃组成易熔制，料性太长，抗电性能不高，化稳性对绝缘 子来说不高。
玻璃工艺学
9
所以， １、必须降低碱含量，以提高抗电性，化稳性和料性。 ２、提高Al2O3的含量，增大粘度 ３、二价金属氧化物具有压制效应，因此，提高CaO量，减少
玻璃工艺学
11
4、计算配料的气体率和产率：
气体率
100Kg玻璃的原料总重 生成玻璃重 100Kg玻璃的原料总重量
100%
产率
1
气体率
玻璃生成重量（100Kg 配合料重量
） 100%
5、换算成一付配合料的原料用量并计算碎玻璃用量： 一付配合料的总重量由所选的混料机加 工能力决定，如500公斤。