第二章玻璃原料及配合料制备2

玻璃工业用乳浊剂： 玻璃工业用乳浊剂：
玻璃工业还必须考虑透光性，因此，乳浊剂的选择与釉料有 玻璃工业还必须考虑透光性，因此， 所不同。常用的乳浊剂有氟化物(萤石、氟硅酸钠) 所不同。常用的乳浊剂有氟化物(萤石、氟硅酸钠)、磷酸盐 (磷酸钙、骨灰、磷灰石)等。 磷酸钙、骨灰、磷灰石)
2、助熔剂
定义：能促使玻璃熔制过程加速的原料称为 定义： 助熔剂。 助熔剂。 种类：有效的助熔剂为氟化合物、硼化合物、 种类：有效的助熔剂为氟化合物、硼化合物、 钡化合物和硝酸盐等。 钡化合物和硝酸盐等。
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
碎玻璃在配合料中的比例与粒度对熔化时间的影响。 碎玻璃在配合料中的比例与粒度对熔化时间的影响。
2.1.2.8 2.1.2.8 稀土元素氧化物的应用
稀土元素氧化物在玻璃质材料中的应用最为广泛。 稀土元素氧化物在玻璃质材料中的应用最为广泛。 玻璃质材料中的应用最为广泛
在玻璃工业中应用的都是较纯的稀土元素氧化物(La 在玻璃工业中应用的都是较纯的稀土元素氧化物(La2O3)， 很少直接使用它们的矿物。绝大多数的稀土元素氧化物都 很少直接使用它们的矿物。 可用来制造坡璃。 可用来制造坡璃。
2.1.2.5脱色剂 2.1.2.5脱色剂
化学脱色剂：借助于脱色剂的氧化作用， 化学脱色剂：借助于脱色剂的氧化作用，使玻璃被有机物
沾染的黄色消除，以及使着色能力强的低价 沾染的黄色消除， 铁氧化物变成为着力能力较弱的三价铁氧化 物，以便使用物理脱色法进一步使颜色接近 于无色，使玻璃的透光度增加。 于无色，使玻璃的透光度增加。
3、氧化与还原剂
在玻璃熔制时，能分解放出氧的原料，称为氧化剂； 在玻璃熔制时，能分解放出氧的原料，称为氧化剂； 反之，能夺取氧的原料，称为还原剂。 反之，能夺取氧的原料，称为还原剂。
常用的氧化剂有：硝酸盐、三氧化二砷、氧化铈等。 常用的氧化剂有：硝酸盐、三氧化二砷、氧化铈等。 常用的还原剂有： 煤粉、焦碳粉、木炭、木屑) 常用的还原剂有：碳(煤粉、焦碳粉、木炭、木屑)、 酒石酸钾(KO 酒石酸钾(KO7H5O6)、锡粉及其化合 物(氧化亚锡、二氯化锡)、金属锑粉、 氧化亚锡、二氯化锡) 金属锑粉、 金属铝粉等。 金属铝粉等。
1、离子着色剂
锰化合物——与铁共用 与铁共用， 一、锰化合物——与铁共用，可以获得橙黄色到暗红紫色的 玻璃。与重铬酸盐共用，可以制成黑色玻璃。 玻璃。与重铬酸盐共用，可以制成黑色玻璃。 二、钴化合物——它使玻璃能获得略带红色的蓝色，加入0.1％ 钴化合物——它使玻璃能获得略带红色的蓝色 加入0.1％ 它使玻璃能获得略带红色的蓝色， 的一氧化钴，可以获得明亮的蓝色。 的一氧化钴，可以获得明亮的蓝色。 三、镍化合物——能使钾—钙玻璃着成浅红紫色，钠—钙玻璃 镍化合物——能使钾 钙玻璃着成浅红紫色， 能使钾— 着成紫色(有生成棕色的趋向) 着成紫色(有生成棕色的趋向)。 四、铜化合物——与Cr2O3或Fe2O3共用，可制得绿色玻璃。 铜化合物——与 共用，可制得绿色玻璃。
陶瓷釉料常用的乳浊剂有：
悬浮乳浊剂——不熔于或难熔于釉中 以细粒状态悬浮于釉层。 不熔于或难熔于釉中， 悬浮乳浊剂——不熔于或难熔于釉中，以细粒状态悬浮于釉层。 如SnO2，CeO2，ZrO2，Sb2O3等。 析出式乳浊剂——使釉熔体冷却时析出微晶而引起乳浊 使釉熔体冷却时析出微晶而引起乳浊。 析出式乳浊剂——使釉熔体冷却时析出微晶而引起乳浊。 如Zr(SiO4)、TiO2等。 、 胶体乳浊剂——碳、硫、磷、氟均以胶体状态存在， 胶体乳浊剂——碳 氟均以胶体状态存在， 促使釉层乳浊。 促使釉层乳浊。
由于它们的分解温度低，必须与白砒和三氧化二锑共用， 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。 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， 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。 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 用作脱色剂时能保证最好的脱色， 熔制的温度下分解放出氧，通常与硝酸盐共同使用。 熔制的温度下分解放出氧，通常与硝酸盐共同使用。
脱色剂
物理脱色剂： 物理脱色剂：在玻璃中加入一定数量的能产生互补色的着
色剂，使玻璃由于FeO、 Fe2O3、Cr2O3、 色剂，使玻璃由于FeO、 所产生的黄绿色到蓝绿色得到互补而消色。 TiO2所产生的黄绿色到蓝绿色得到互补而消色。
1、化学脱色剂
硝酸钠(分解温度350℃ 硝酸钾(分解温度400℃ 硝酸钠(分解温度350℃)硝酸钾(分解温度400℃)
1．磨光介质 CeO2可用作玻璃抛光粉。 可用作玻璃抛光粉。 2．着色剂和脱色剂 3．澄清剂和乳浊剂 CeO2兼有澄清剂作用，它优于As2O3的澄清作用。常用 兼有澄清剂作用，它优于As 的澄清作用。 来生产乳化搪瓷。 CeO2来生产乳化搪瓷。 4．光学玻璃 La2O3增加光学玻璃的折射率。Pr2O3和Nd2O3在可见光区域 增加光学玻璃的折射率。 具有特征吸收峰，可用来制造滤光玻璃。 具有特征吸收峰，可用来制造滤光玻璃。在稀土氧化物中使用 得最多的是La 得最多的是La2O3。 5．特种玻璃 稀土氧化物是制造激光玻璃的重要材料。另外，在一定 稀土氧化物是制造激光玻璃的重要材料。另外， 磁力条件下，玻璃中某些成双的稀土离子能彼此转换能量， 磁力条件下，玻璃中某些成双的稀土离子能彼此转换能量，这 种能量转换有力地提高了Yb 的冷光强度。 种能量转换有力地提高了Yb3+的冷光强度。
卤素化合物
如萤石、硅氰化钠、 如萤石、硅氰化钠、冰晶粉以及氯化钠 形成挥发性的FeF 或成为无色的氟铁化钠Na 形成挥发性的FeF3，或FeCl3，或成为无色的氟铁化钠Na3FeF6。
2、物理脱色剂
物理脱色使用的一般不是一种着色剂，而是选择适当 物理脱色使用的一般不是一种着色剂， 比例的两种着色剂。 比例的两种着色剂。 物理脱色法可能使玻璃的色调消除，但却使玻璃的光 物理脱色法可能使玻璃的色调消除， 吸收增加，即使玻璃的透明度降低。 吸收增加，即使玻璃的透明度降低。 物理脱色法常与化学脱色法结合使用。 物理脱色法常与化学脱色法结合使用。
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。
五．铬化合物——在还原条件下使玻璃着成绿色；在氧化条件下， 铬化合物——在还原条件下使玻璃着成绿色 在氧化条件下， 在还原条件下使玻璃着成绿色； 使玻璃着成黄绿色；在强氧化条件下CrO 使玻璃着成黄绿色；在强氧化条件下CrO3数量 增多玻璃成为淡黄色至无色。 增多玻璃成为淡黄色至无色。 六．钒化合物——钒的氧化物能使玻璃着成黄色(V5+)~黄绿色 钒化合物——钒的氧化物能使玻璃着成黄色 钒的氧化物能使玻璃着成黄色(V5+)~黄绿色 (V3+)，蓝色(V4+)。 (V3+)，蓝色(V4+)。钒氧化物用以制造吸收 紫外线和红外线玻璃，如护目镜等。 紫外线和红外线玻璃，如护目镜等。 铁化合物——氧化亚铁能将玻璃着成蓝绿色 氧化亚铁能将玻璃着成蓝绿色； 七．铁化合物——氧化亚铁能将玻璃着成蓝绿色；氧化铁能将玻璃 着成黄色；氧化铁与锰的化合物， 着成黄色；氧化铁与锰的化合物，或与硫及煤粉 共同使用，使玻璃着成琥珀色。 共同使用，使玻璃着成琥珀色。 ‘ ——硫在一般玻璃中主要是形成硫化物 硫铁化钠和硫化铁) 硫在一般玻璃中主要是形成硫化物( 八．硫——硫在一般玻璃中主要是形成硫化物(硫铁化钠和硫化铁)使 玻璃着色棕色或黄色。硫必须与还原剂， 玻璃着色棕色或黄色。硫必须与还原剂，如煤粉或其它 含炭物质共同使用。 含炭物质共同使用。 铀化合物——铀的氧化物使玻璃带荧光的黄绿色或荧光绿色 铀的氧化物使玻璃带荧光的黄绿色或荧光绿色。 九．铀化合物——铀的氧化物使玻璃带荧光的黄绿色或荧光绿色。 用量为配合料的0.5~2％。 用量为配合料的0.5~2％。
2.1.2.1 辅助原料 1. 1. 6 辅助原料
澄清剂 着色剂 脱色剂 乳浊剂、助熔剂、氧化与还原剂 乳浊剂、助熔剂、
2.1.2.2澄清剂 2.1.2.2澄清剂
澄清剂：凡在玻璃熔制过程中能分解产生气体， 澄清剂：凡在玻璃熔制过程中能分解产生气体，或能降低玻璃 粘度，促进排除玻璃液中气泡的物质称为澄清剂。 粘度，促进排除玻璃液中气泡的物质称为澄清剂。 常用的澄清剂种类： 常用的澄清剂种类： 氧化砷和氧化锑 硫酸盐原料：硫酸钠 硫酸盐原料： 氟化物类原料： 氟化物类原料：CaF2、Na2SiF6 复合澄清剂
2.1.2.3澄清过程 2.1.2.3澄清过程
通常所说的玻璃液的澄清过程是指排除玻璃液中可见 气泡中的气体。根据以上所述的气体平衡关系， 气泡中的气体。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： 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。 使可见气泡中的气体溶解到玻璃液中。 通常不可行
由于铈化合物具有防止透明玻璃在高能射线照射下 不变色，但由于铈化合物使玻璃着成棕色， 不变色，但由于铈化合物使玻璃着成棕色，因而它 的加入量限于0.2~0.5范围内。 的加入量限于0.2~0.5范围内。 范围内 氧化铱对紫外线具有不透性。 氧化铱对紫外线具有不透性。 稀土元素氧化物对玻璃的磁光性质有独特的影响。 稀土元素氧化物对玻璃的磁光性质有独特的影响。
2.1.2.7玻璃生产中碎玻璃的作用与使用 2.1.2.7玻璃生产中碎玻璃的作用与使用
使用碎玻璃配料时，应注意以下情况： 使用碎玻璃配料时，应注意以下情况： 二次挥发 二次积累
对以变价元素为基础的颜色 玻璃会引起色泽的变化。 玻璃会引起色泽的变化。
易在熔制后的玻璃液内部留下明显的线痕。 易在熔制后的玻璃液内部留下明显的线痕。 重熔后的玻璃液具有还原性质。 重熔后的玻璃液具有还原性质。 加入碎玻璃多时就难于澄清。 加入碎玻璃多时就难于澄清。
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。 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。 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 中生成硫化钠，经过加热显色， 硫化锑的胶体微粒，使玻璃着成红色。 硫化锑的胶体微粒，使玻璃着成红色。
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、氧化源自文库还原剂 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。