玻璃中主要含有哪些物质生产玻璃的主要工艺流程
玻璃是我们日常生活中经常接触和使用的物品,从玻璃杯这类生活用品到玻璃幕墙一类的建筑装饰材料,玻璃为世界文明的发展做出了非常大的贡献。接下来我们将简单介绍玻璃中主要含有哪些物质,说明生产玻璃的主要工艺流程。
一、玻璃中主要含有哪些物质
玻璃通常按主要成分分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃。
非氧化物玻璃品种和数量很少,主要有硫系玻璃和卤化物玻璃。硫系玻璃的阴离子多为硫、硒、碲等,可截止短波长光线而通过黄、红光,以及近、远红外光,其电阻低,具有开关与记忆特性。卤化物玻璃的折射率低,色散低,多用作光学玻璃。
氧化物玻璃又分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。硅酸盐玻璃指基本成分为SiO2的玻璃,其品种多,用途广。通常按玻璃中SiO2以及碱金属、碱土金属氧化物的不同含量,又分为:
①石英玻璃。SiO2含量大于99.5%,热膨胀系数低,耐高温,化学稳定性好,透紫外光和红外光,熔制温度高、粘度大,成型较难。多用于半导体、电光源、光导通信、激光等技术和光学仪器中。
②高硅氧玻璃。SiO2含量约96%,其性质与石英玻璃相似。
③钠钙玻璃。以SiO2含量为主,还含有15%的Na2O和16%的CaO,其成本低廉,易成型,适宜大规模生产,其产量占实用玻璃的90%。可生产玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、灯泡等。
④铅硅酸盐玻璃。主要成分有SiO2和PbO,具有独特的高折射率和高体积电阻,与金属有良好的浸润性,可用于制造灯泡、真空管芯柱、晶质玻璃器皿、火石光学玻璃等。含有大量PbO的铅玻璃能阻挡X射线和γ射线。
⑤铝硅酸盐玻璃。以SiO2和Al2O3为主要成分,软化变形温度高,用于制作放电灯泡、高温玻璃温度计、化学燃烧管和玻璃纤维等。
⑥硼硅酸盐玻璃。以SiO2和B2O3为主要成分,具有良好的耐热性和化学稳定性,用以制造烹饪器具、实验室仪器、金属焊封玻璃等。硼酸盐玻璃以B2O3为主要成分,熔融温度低,可抵抗钠蒸气腐蚀。含稀土元素的硼酸盐玻璃折射率高、色散低,是一种新型光学玻璃。磷酸盐玻璃以P2O5为主要成分,折射率低、色散低,用于光学仪器中。
二、生产玻璃的主要工艺流程
①原料预加工。将块状原料(石英砂、纯碱、石灰石、长石等)粉碎,使潮湿原料干燥,将含铁原料进行除铁处理,以保证玻璃质量。
②配合料制备。
③熔制。玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温(1550~1600度)加热,使之形成均匀、无气泡,并符合成型要求的液态玻璃。
④成型。将液态玻璃加工成所要求形状的制品,如平板、各种器皿等。
⑤热处理。通过退火、淬火等工艺,清理或产生玻璃内部的应力、分相或晶化,以及改变玻璃的结构状态。
相关概念
玻璃
玻璃是非晶无机非金属材料,一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料,另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸盐复盐,是一种无规则结构的非晶态固体。广泛应用于建筑物,用来隔风透光,属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃,和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。
氧化物
氧化物(oxide)是指氧元素与另外一种化学元素组成的二元化合物,如二氧化碳(CO2)、氧化钙(CaO)、一氧化碳(CO)等。氧化物中只含有两种元素,其中一种元素必须是氧元素,另一种可为金属或非金属元素。
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