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玻璃原料颗粒度对平板玻璃熔制质量的影响

发表时间：2021/6/16 来源：《探索科学》2021年5月作者：袁健

[导读] 平板玻璃，又称净片玻璃，它的透光性较好，并且具备耐磨、保温、隔音等物理性质，日常生活中应用广泛，平板玻璃的主要组成部分是硅酸盐，但是研究数据发现，不同的玻璃原料颗粒度对于平板玻璃的熔制质量有着不同程度的影响，本文通过实验的方式探究玻璃原料颗粒对平板玻璃熔制质量的影响。

河北廊坊南玻玻璃有限公司袁健邮编065000

摘要：平板玻璃，又称净片玻璃，它的透光性较好，并且具备耐磨、保温、隔音等物理性质，日常生活中应用广泛，平板玻璃的主要组成部分是硅酸盐，但是研究数据发现，不同的玻璃原料颗粒度对于平板玻璃的熔制质量有着不同程度的影响，本文通过实验的方式探究玻璃原料颗粒对平板玻璃熔制质量的影响。
关键词：玻璃原材料颗粒度；平板玻璃；质量
        1、前言
        平板玻璃在日常生活中的应用非常广泛，高速公路隔音带、温室大棚、实验设备里面都有它的身影，因此生产商应该重视平板玻璃的生产质量。经过大量的实验发现，不同玻璃原料的颗粒级配对玻璃熔制的质量有着很大的区别，目前我国对平板玻璃原料颗粒级配的掌控欠缺火候，本文会通过实验的方式，选用不同规格的颗粒级配原料进行平板玻璃熔制，筛选出品质优良的组合。
        2、实验
        实验采用控制变量法，选用不同种类的原料颗粒，进行实验。具体实验步骤是先对硅铝棒进行高温加热，当温度达到1100摄氏度以上时，加入选用的原料颗粒，然后进行恒温控制，保证器皿内部温度的稳定，经过30分钟左右后进行样本取样，然后选用显微镜等试验设备，对样本进行详细观测与记录，主要观察平板玻璃中的气泡含量。
        3、实验成果
        3.1.纯碱颗粒级配对对平板玻璃熔制质量的影响
        纯碱是平板玻璃熔制的常用原料之一，所以我们先研究它的颗粒度控制对于平板玻璃质量的影响。在常用的纯碱原料中，工厂平板玻璃制造往往会使用重质碱，选用重质碱进行实验操作，发现由于此类纯碱颗粒较粗，在进行平板玻璃熔制的过程中往往难融与其他物质，助熔效果比较差，而且它还会破坏其他物质的内部组成，导致混合料的混合非常不均匀，极大地影响了平板玻璃的清晰度，熔制质量不佳。研究数据发现，当纯碱颗粒的分布大致在26目以内时，平板玻璃的清晰度还是比较好的，但是随着颗粒目的上升，清晰度会发生明显的变化，从物理的角度上来讲，这是由于纯碱颗粒的半径过粗所引起的，首先颗粒半径过粗，高温难以将其分解，其次高温下颗粒的分子非常活跃，它会流窜到其他物质之中去，干扰其他物质的相融，主要现象就是配合料混合不均匀。除此之外，纯碱颗粒级配产生了大量的细粉末，这对窑池有着非常不好的影响，造成了原料的浪费，而且严重影响平板玻璃的纯度，内部杂质众多，澄清质量下降。但是纯碱细粉对于平板玻璃的熔制并不只是有坏处的，实验中还发现，当配合料中有25%50-70目纯碱细粉末时反而有利于提高平板玻璃熔制的质量，所熔制出的平板玻璃澄清度极高，极大提高了玻璃的质量。
        3.2.碎玻璃颗粒级配对对平板玻璃熔制质量的影响
        平板玻璃熔制的另一种常见的工业原料就是碎玻璃原料，这种物质主要由钾碎玻璃和钠碎玻璃组成，它们属于难熔矿物，在制作平板玻璃的时候效果并不是很好。

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在平板玻璃熔制的过程中，碎玻璃颗粒会极大地影响平板玻璃的质量，工业部门花了大功夫专门研究如何控制碎玻璃颗粒，下面取碎玻璃原料进行实验操作。研究数据显示，碎玻璃颗粒的半径对于玻璃熔制的质量影响重大，当颗粒的半径大于60目时，平板玻璃中的杂质会明显地增加，玻璃澄清度大幅度下降，可是当碎玻璃颗粒的尺寸数量在30目的时候，平板玻璃的熔制效果却非常好，不但非常澄清，而且内部分布均匀，而且随着碎玻璃颗粒的数目减少，平板玻璃的质量会呈曲线式增长。从总体的实验结果上来看，碎玻璃颗粒的数目分布在混合料的3%左右时，平板玻璃的熔制整体质量最佳。
        3.3.白云石颗粒级配对对平板玻璃熔制质量的影响
        人们还会使用白云石制造平板玻璃，科研人员发现，高温之下配合料中的白云石颗粒会发生链式反应，它们会吸附在较大的颗粒物周围，致使玻璃熔制中硅酸盐的反应速度降低，这时石灰石颗粒由于没有与初生液发生化学反应，便开始极速分解，产生大量的气体，对于熔制物起到搅拌的作用，因此这样制作出来的平板玻璃质量非常好，澄清度远超合格标准。但是粗大的白云石颗粒是一种非常难控制的物质，需要高温以及精准的化学控制才能够使它充分与反应物相融，因此利用白云石颗粒研制平板玻璃是一个工序非常复杂的流程。选用白云石作为配合料进行实验，发现白云石反应后也会产生少量的白云石细粉，但是少量的白云石细粉对于平板玻璃的熔制并没有负面影响，而且当白云石细粉数量达到15%左右时，它会起到催化剂的作用，帮助生产出更好的平板玻璃，但是当白云石细粉超过20%的时候，平板玻璃熔制的质量会大幅度下降，内部不均匀。
        3.4.石灰石级颗粒配对对平板玻璃熔制质量的影响
        研究石灰石对玻璃熔化、澄清质时也发现石灰石颗粒尺寸的增加会产生有利的影响。在使用石灰石颗粒进行实验时发现配合料中的石灰石参与反应的数目非常少，所以当加入少量的石灰石颗粒时，平板玻璃的熔制质量整体不会受到影响。其原理是少量的石灰石参与反应并不活跃，而且过程中产生的石灰石细粉会相互抱团，石灰石的实际颗粒半径会有所增长。值得注意的是，即便是少量的石灰石细粉，也会导致平板玻璃的整体质量下降，石灰石细粉的存在非常麻烦，它会使平板玻璃在熔制过程中产生小气泡，而且就算石灰石细粉的数量不断下降，还是不可避免地会产生一定数目的气泡，因此在使用石灰石作为配合料进行平板玻璃熔制时，必须控制好石灰石细粉的出现，这是一个难度非常大的操作流程。
        4、结束语
        通过以上的研究我们不难发现，纯碱颗粒的数目对于平板玻璃熔制的质量有着非常大的影响，但过程中产生的少量纯碱细粉对于熔制影响不大，而碎玻璃颗粒的情况与纯碱颗粒大体相似，白云石颗粒的半径对于平板玻璃的研制有着影响，而且控制好白云石细粉的数目会起到好的效果，石灰石细粉对于平板玻璃的研制有着不利影响。
参考文献
[1]林健, 贺蕴秋, 马福定. 碎玻璃粒度对平板玻璃熔制的影响[J]. 玻璃与搪瓷, 1999, 000(005):21-24.
[2]林健, 贺蕴秋, 王德平,等. 纯碱颗粒级配对平板玻璃熔制质量的影响[J]. 玻璃与搪瓷, 2021, 29(1):8-11+24.
[3]林健, 姜宏. 纯碱颗粒级配对平板玻璃熔制质量的影响[J]. 玻璃与搪瓷, 2001, 29(1):18-21.
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