玻璃的缺陷1讲解

1、玻璃的缺陷年 级：11级无机非金属材料工程学 号：51110030016姓名：杨基超目录第一章绪论1第二章气泡，2第三章第一章 绪论玻璃的缺陷主要指玻璃中存在的气线、条纹和结石 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。玻璃缺陷的气线的种类可分为一次气泡（配合料 残留气泡）、二次气泡、外界空气气泡、耐火材料气泡 和金属铁引起的气泡等多种。玻璃缺陷的条纹和节瘤可分成熔制不均匀、窑宿 玻璃滴、耐火材料侵蚀和结石熔化四种。另外还有一 种是工作池中玻璃液温差大，或料滴局部被冷却。在 成型时由于低温部分玻璃先

2、冷却，很厚，而高温部分 未冷却，被吹薄，这种条纹的特征是很粗大。玻璃缺陷中的结石可大致分为三种类型：配合料 结石、耐火材料结石和析晶结石。第二章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。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，气泡可分为 灰泡（直径0.8mm）和气泡（直径0.8mm）。气泡不 仅源自熔制过程各阶段中发生的化学反应，还有物理 溶解的气体，包括在耐火材料空隙中的气体或者是对 熔体鼓泡时带入玻璃中的气体，以及部分易挥发组分 的蒸气造成的气泡

3、。气泡中的气体可能有：02、H2、H20、CQ、CO SQ、H2S NO2、N2 等，空气也是常 见的气态夹杂物。气泡的变形主要是在制品成型过程 中造成的。（1） 一次气泡（配合料残留气泡）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

4、。若 熔制气氛条件、压力条件不尽合理，也会形成一次气 泡。止匕外，玻璃的氧化还原指数不适宜也可能引起配 合料气泡。产生一次气泡的主要原因是澄清不良，解决办法 主要是适当提高澄清温度和适当调整澄清剂的用量。 根据澄清过程消除气泡的两种方式（大气泡逸出和极 小气泡被溶解吸收），提高澄清温度有利于大气泡的逸 出；降低温度则便于小气泡的溶解吸收。在操作上， 严格遵守正确的熔化制度是防止一次气泡产生的重要措施。(2)二次气泡玻璃液在澄清结束后同溶解于其中的气体处于 某种平衡状态，这时玻璃中不含气泡，但尚有再发生 气泡的可能。如有些系统的玻璃液在冷却过程中，由 于外界气相中某些组分分压的改变，使溶解气体不

5、再 处于平衡状态，则在已澄清的玻璃液内又出现气泡或 灰泡，但尚有再发生气泡的可能。如有些系统的玻璃 液在冷却过程中，由于外界气相中某些组分分压的改 变，使溶解气体不再处于平衡状态，则在已经澄清的 玻璃液内又出现气泡或灰泡，因为这时产生的气泡很 小，而冷却时玻璃的黏度增大，二次生成的气泡一经 形成，排除就非常困难。造成二次气泡的原因有物理和化学两种。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。这种情 况属于物理上的原因。化学上的原因，主要与玻璃的 化学化学组成和使用原料有关，如玻璃中含有过氧化 物或

6、高价态氧化物，这些氧化物的分解易于产生二次 气泡。有时，在使用芒硝的玻璃的玻璃液中，可能存 在未完全分解的芒硝，遇到了冷却带就逐步分解，形 成的气泡不能排出，很多与固体芒硝水存在一起，成 为芒硝泡。二次气泡的形成与玻璃熔制工艺密切相关，如果 熔制工艺制度控制不当，二次气泡将是不可避免的。 熔制温度制度的稳定与否，直接关系到玻璃液的质量 如果已经冷却的玻璃液，由于熔窑温度的温度升高再 次被加热，很容易使溶于玻璃中的残余气体形成气泡。 于此相似，当生产中由于破碎玻璃用量增加，窑产量 降低，机器停歇，或因加料减少等引起温度的提高， 熔化带缩短，这时可能形成透明的或带有乳白膜的小 气泡、灰泡。如果由于

7、原料中含铁量的降低，或是配 合料中引入氧化剂，造成玻璃液透明度的增加，玻璃 液温度提高，这样也可能出现二次气泡。因此，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旗袍的特殊条件加以控制。(3)耐火材料气泡玻璃液和耐火材料接触，由于两者可能发生交代 作用，如SiQ和A12Q3溶入玻璃液，将导致平衡的改变, 结果使原有溶入的气体放出而形成气泡。另外，耐火 材料气孔中还有很多空气和吸附的气体，特别是在还 原焰中烧成时，在耐火材料的表面或气孔中，可能沉 积着一些碳质，这些物质也会因氧化而生长称为气泡。耐火材料气泡的气体组成主要是 SQ、CQ、O2 和空气等。为了防止这

8、些旗袍的产生，必须提高耐火 材料的质量。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，以利于提高玻璃液的质量。在 操作上也应当尽可能地稳定荣耀的作业制度，如温度 制度要稳定，温度不要过高，以避免加剧侵蚀材料。 玻璃液面稳定对减少耐火材料的侵蚀有着重要意义。(4)外界空气气泡空气泡的引入原因也较多。加料时，在粉料颗粒 间隙中不可避免地将带入空气，但这些空气在熔化时 即使形成气泡，大部分将随配合料分解出来的气体或 在澄清剂的作用下拍出，只有极少量残留在玻璃液中。 在搅拌光学玻璃时，搅拌桨放入玻璃液时，也可带入 空气泡。至于谈到在成型时由于挑料操作的不适当， 或是工具质量较差也容易带入空气

9、泡。外界空气泡的特点是气泡比较大，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。(5)金属铁引起的气泡在池窑操作中，不可避免地使用铁件，如窑的构 件、工具等。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 残余气体相互作用排出现褐色条纹，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。还有一种特殊情况是气泡带 有一小块金属或其氧化物，在显微镜下可以看到棕色 到鲜明的西红柿色的硅酸铁结晶体。为了防止这种旗袍的产生，必须仔细地配制料粉, 加强熔制钱对窑的检查，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。第三章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。比较明显的条纹和节瘤可以用肉眼观 察到，很微细的条纹则需要用仪器才能检测出来。虽 然多数条纹和节瘤本身也是透明的，但是由于他们与 主体玻璃的化学组成和物理性质存在很大