玻璃的缺陷

• 1.2 耐火材料结石
耐火材料受到侵蚀或高温时与玻璃液作用，其碎屑及作用后的新 矿物夹杂在玻璃制品中形成耐火材料结石。其滴落物夹带到制品 中，也可形成耐火材料结石。
产生原因：耐火材料质量低劣、耐火材料使用不当、熔化温度过 高、助熔剂用量过大、易起反应的耐火材料砌在一起。
• 1.3 玻璃液中的析晶结石
解决办法：
为了避免二次气泡的形成，不但要采取正确的温度 压力制度，而且还要对玻璃中产生气泡的特殊条件 加以控制。
• 解决办法： • 1.提高耐火材料的质量 • 2.接近成型部分应选择不易与玻璃液反应形成气泡
的筑炉材料 • 3.尽可能稳定的作业制度 • 4.玻璃液面稳定对减少耐火材料的侵蚀有重要意义
二. 划伤
原板的外观缺陷之一。可能出现在玻璃的上、下表面。 出现在上表面可能的原因是 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； 出现在下表面可能的原因是
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
玻璃的缺陷
汇报人：杨博雅 朵俞霖 高熙垣 韩涛 郭富栓
概述
• 玻璃的缺陷主要指玻璃中存在的气泡、条纹、节 瘤和结石等各种夹杂物。这些缺陷的存在既影响 玻璃制品的外观质量和内在质量。又影响进一步 成型、加工过程，而且还是玻璃制品使用过程中 潜在的损坏因素。
分类
内部缺陷
一. 气泡
• 气泡是玻璃中肉眼可见的气体夹杂物，不仅影响制品的外观质 量，更重要的是影响玻璃的透明性和机械强度。因此，它是一 种极易引起人们注意的玻璃缺陷。
• 2. 耐火材料被侵蚀引起的条纹和节瘤
产生原因:玻璃熔体侵入耐火材料中，被破坏的部分可能以结晶状 态在玻璃体内形成结石;也可能形成玻璃态溶解在玻璃体内,使玻 璃熔体内增加了提高粘度和表面张力的组分，形成条纹和节瘤。
特点:在生产实际中，耐火材料被侵蚀引起的条纹和节瘤总是存在 的。不同时期缺陷产生的程度不同。
• 检验的方法: 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； 5.X--射线衍射法；
三. 条纹和节瘤
• 条纹和节瘤是玻璃中的异类玻璃夹杂物，条纹呈线状、节瘤呈 疙瘩状，它们属于一种比较普遍的玻璃不均匀性方面的缺陷。
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。
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Q2
•产生结石的原因？
(1)配合料结石 (2)耐火材料结石 (3)玻璃液中的析晶结石 (4)硫酸盐夹杂物(碱性类夹杂物) (5)“黑斑”与外来污染物
1. 分类
• 按产生的原因分: (1)配合料结石 (2)耐火材料结石 (3)玻璃液中的析晶结石 (4)硫酸盐夹杂物(碱性类夹杂物) (5)“黑斑”与外来污染物
玻璃在一定温度范围内，由于本身析晶而产生的结石称为析晶结 石，也称为“失透”。
特点：尺寸在百分之一毫米到若干毫米之间;尺寸和形状经常是多 种多样的，但一定的几何形状是其鉴别的特征之一。分布上有单 独分布的，大多数是聚集成脉状、斑点、球体、条带等。
产生原因：长期停留在有利于晶体形成和生长的温度范围
• 防止析晶结石的产生，应采取的措施:
• 1.4 硫酸盐夹杂物(碱性类夹杂物)
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。 特点:它具有典型的裂纹结构。 原因:主要是由于配合料中芒硝在融化澄清过程中没有完全分解所致。 措施:检查熔化初期是否保持还原性、配合料中碳粉用量是否合适以使硫酸 盐夹杂物排除。 碱性夹杂物(碱泡):有时，出现盐泡是由于纯碱料受炉气中(S20+02) 作用 而形成的，也称为碱泡。
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。
三. 发霉（玻璃表面风化）
• 不仅影响外观，还使性能降低。 • 颜色：无色、绿色或棕色 • 成分：大多富含二氧化硅和氧化铝，一般粘度比玻璃粘度高
• 1. 熔制不均匀引起的条纹和节瘤
产生原因:熔制过程中，通过均化阶段的作用，使熔体内各部分互 相扩散，消除不均匀性，均化进行的不够完善产生。
特点:在生产实际中，熔制不均匀引起的条纹和节瘤往往是富含二 氧化硅，而且在玻璃中比较分散。一般澄清良好的玻璃，均化也 良好。即在一般情况下，在无一次气泡的玻璃中，由于熔制不均 匀而产生的条纹极少。工厂中大量出现的熔制不均匀而产生的条 纹，都伴随有一次气泡和熔制不良引起的结石。
• 2.4 金属铁引起的气泡
产生原因：在池窑操作中，不可避免地使用铁件。有时因 操作不慎，偶然落入玻璃液中，逐渐溶解，使玻璃着色， 而铁件中所含的碳与玻璃中残余气体相互作用出现褐色条 纹，或附着有棕色条纹的痕迹，甚至还可能充满了深色的 铁化合物，它们的颜色由棕色到深绿色。
解决办法：仔细配制料粉，加强熔制前对窑的检查，成型 工具的质量，特别是浸入玻璃液内的部件质量要好，使用 方法得当。
• 按组成分类: (1)硅质结石 (2)铝硅质结石 (3)钠钙质结石、钙镁质结石 (4)锆质结石
• 1.1 配合料结石 配合料结石是配合料中没有融化的组分颗粒，在大多数情况下配 合料结石是石英颗粒。除了石英结石外，Al203的颗粒也可能生成 玻璃体中的结石。 其特点:1、结石中的石英颗粒特点
2、石英颗粒的边缘特点 产生原因:原料的选择与加工、配合料的制备工艺、加料方法和 熔制条件。
• 化学上：主要与玻璃的化学组成和使用原料有关，如玻 璃中含有过氧化物或高价态氧化物，这些氧化物的分解 易于产生二次气泡。
工艺角度
1.熔制制度的稳定与否 2.配合料的种类（芒硝配合料、硫碳着色配合料） 3.不同组成的玻璃液混合 4.在冷却带和通道及流料槽处，由于窑炉气体介质中含有SO2、 O2，或由于炉气的还原性而产生硫化物 5.配合料中易挥发组分自表面挥发 6.窑内气体压力的剧烈变化
Q1
气泡分为哪3类？
一次气泡 二次气泡 耐火材料气泡
1. 气泡的分类
• 玻璃中气泡的大小由零点几毫米到几毫米，呈球形、椭圆形及 线状等形状。
• 按尺寸大小：灰泡（直径＜0.8mm） 气泡（直径 ≥0.8mm)
• 按形状：球形 椭圆形 线状
2. 气泡的种类与成因
•2.1 一次气泡（配合料残留气泡）
溶解于玻璃液中的气体在条件改变时，例如窑内气体介质 的成分改变，则已经澄清的的玻璃液内又出现气泡或灰泡。
由于这时产生的气泡很小，而玻璃液在这一温度范围内的 粘度又很大，排除这些气泡非常困难，它们大量的残留在 玻璃液中。
造成二次气泡的原因
物理化学角度
• 物理上：如果降温后的玻璃液又一次升温超过一定限度， 原来溶解于玻璃液中的气体将由于温度的升高引起溶解 度的降低，析出十分细小的、均匀分布的二次气泡。
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：氧化亚锡和硫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。
• 1.5 “黑斑”与外来污染物 直接或间接由配合料而来，如砂中的含铬氧化物形成“黑色结石” 或操作不慎引入其它杂质使玻璃析晶。 采取的措施: 1、与沙子的含铬量很有关系，检查和处理沙子中含铬量。 2、以铬铁矿作绿色玻璃原料时，由于不宜分解和熔化，应注意 细度和混合均匀。
2. 结石的检验
• 检验的目的:查明结石的化学组成，以确定其出现的原因，进一步采取措 施加以预防和排除。
• 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。
• 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。
二. 结石
• 结石是玻璃体内最危险的夹杂物（固态夹杂物），它破坏了玻 璃制品的外观与光学均匀性。同时由于结石与玻璃基体热膨胀 系数不同而产生局部应力，会大大降低玻璃制品的机械强度和 热稳定性，甚至会使制品自行炸裂。
在玻璃配合料的熔化过程中，由于各组分一系列的化学反 应和易挥发组分的挥发，释放出大量气体。尽管通过澄清 作用，可以除去玻璃中的气泡，但实际上，玻璃澄清完结 后，往往有一些气泡没有完全逸出，或是由于平衡破坏， 使溶解了的气体又重新析出，残留在玻璃之中，这种气泡 叫做一次气泡。
配合料中砂子颗粒粗细不均匀，澄清剂用量不 足、配合料的气相单一，或是配合料和碎玻璃 投料的温度太低，熔化和澄清温度低等，都会 产生一次气泡。若熔制气氛条件、压力条件不 尽合理，也会形成一次气泡。此外，玻璃的氧 化还原指数不适宜也可能引起配合料气泡。
1、组成上:设计合理的玻璃组成，使玻璃在一定温度范围内尽可 能的减少析晶倾向，并保证在冷却和成形条件下对于析晶有足够 的稳定性。
2、在操作上:制定合理的熔化制度,并保持稳定。
3、在窑炉设计上:尽可能地避免死角，以免形成的析晶结石在温 度波动时进入成形流。
• 一般来讲， 在生产中消除析晶结石的措施: 1、增加组分; 2、提高机速; 3、在吹制或灯工中，减少再加热次数; 4、水平拉管机更换旋转管时，仔细烘烤; 5、流料槽加强保温。
• 3.窑碹玻璃滴引起的条纹和节瘤 产生原因:碹滴滴入或流入玻璃体中，由于其化学组成和主体玻璃 显然不同，也将形成条纹和节瘤。 特点:富含二氧化硅。 • 4. 结石熔化引起的条纹和节瘤 产生原因:由结石熔化引起 特点:在结石周围。
外ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ缺陷
一. 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。
• 2.5 外界空气气泡 产生原因： 1.加料时，在粉料颗粒间隙中不可避免地将带入空气 2.搅拌桨放入玻璃液时，也可带入空气泡 3.挑料操作的不适当，或是工具质量较差也容易带入空气 泡 特点：气泡比较大，一般在2mm以上，并且经常出现在 制品的固定部位，但分布很不规则。
3. 气泡的诊断及分析
• 一个困难的课题
• 产生一次气泡的主要原因：澄清不良 • 解决方法： • 适当提高澄清温度和适当调整澄清剂的用量 • 降低窑压、降低玻璃表面与气体界面上的表面张
力 • 严格遵守正确的熔化制度
•2.2 二次气泡（再生泡）
玻璃液在澄清结束后，玻璃液同溶解于其中的气体处于平 衡状态，这时玻璃液中不含气泡(可见)，但尚有再产生可 见气泡的可能。