第一節(jié)　概 述

玻璃是一種具有各種優(yōu)良性能和易加工的材料，它廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域，如建筑玻璃、日用玻璃、光學(xué)玻璃、電真空玻璃、藥用玻璃、儀器玻璃、激光玻璃等。它們的品種與用途雖各不相同，但它們的生產(chǎn)工藝卻有如下相近的生產(chǎn)流程：

成分設(shè)計(jì)  原料加工  配合料制備  坩堝窯熔化或池窯熔化  成型 一次制品  退火窯退火  缺陷檢驗(yàn)  一次制品  深加工  檢驗(yàn)  二次制品

在上述流程中，不同制品的差異處在于：有各自的成分設(shè)計(jì)和各自的成型方法；一次制品經(jīng)深加工可得二次制品。例如，窗用玻璃在成分設(shè)計(jì)上采用鈉鈣硅玻璃系統(tǒng)，由浮法成型制得一次制品窗用玻璃；光學(xué)玻璃在成分設(shè)計(jì)上采用磷酸鹽玻璃系統(tǒng)，由壓制法成型，經(jīng)研磨、拋光而制得一次制品光學(xué)透鏡，等等。

把一次制品經(jīng)深加工后，增添了新的性質(zhì)與新的用途，這種玻璃稱(chēng)二次制品，常稱(chēng)深加工玻璃。例如，把一次制品的窗用玻璃，經(jīng)磁控離子濺射法制成二次制品鍍膜玻璃，使玻璃增加了彩色和反射光的性質(zhì)，等等。以下按上述生產(chǎn)流程敘述玻璃生產(chǎn)工藝。

第二節(jié)　原料與配合料的制備

一 •  原料的選擇

原料的選擇與配合料的制備是玻璃生產(chǎn)工藝的重要組成部分，它直接影響制品的產(chǎn)量、質(zhì)量與成本。因此，能否獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的配合料對(duì)后續(xù)的熔制工藝和成型工藝的關(guān)系極大。在新品種玻璃投產(chǎn)前必須選用原料，有時(shí)為配合工藝要求，需要在日常生產(chǎn)中改變?cè)掀贩N，因此選擇原料是一項(xiàng)重要工作。不同的玻璃品種對(duì)原料的要求不盡相同，但也有一些選擇原料的共同準(zhǔn)則，這些準(zhǔn)則是：

(1) 原料的質(zhì)量應(yīng)符合玻璃制品的技術(shù)要求，其中包括化學(xué)成分穩(wěn)定、含水量穩(wěn)定、顆粒組成穩(wěn)定、有害雜質(zhì)少 ( 主要指 Fe 2 O 3 ) 等。

(2) 便于在日常生產(chǎn)中調(diào)整成分；

(3) 適于熔化與澄清，揮發(fā)與分解的氣體無(wú)毒性；

(4) 對(duì)耐火材料的侵蝕要小；

(5) 原料應(yīng)易加工、礦藏量大、分布廣、運(yùn)輸方便、價(jià)格低等。

對(duì)所選原料在使用前應(yīng)進(jìn)行破粉碎試驗(yàn)、熔制試驗(yàn)和制品的物性檢驗(yàn)。

第三節(jié)　 原 料

玻璃原料通常分為主要原料及輔助原料。

主要原料：在一般玻璃中，它的主要成分有 SiO 2 、 Na 2 O 、 CaO 、 Al 2 0 3 、 MgO 等五種成分，為引入上述成分而使用的原料稱(chēng)主要原料。輔助原料：為使玻璃獲得某種必要的性質(zhì)，或?yàn)榧铀俨Ａ壑七^(guò)程而引入的原料通稱(chēng)為輔助原料。以下分別敘述上述兩類(lèi)原料。

一•  引人 SiO 2 的原料

SiO 2 是玻璃中最主要的成分，它使玻璃具有高的化學(xué)穩(wěn)定性、力學(xué)性能、電學(xué)性能、熱學(xué)性能，但含量過(guò)多時(shí)使熔制的玻璃液粘度過(guò)大，為此需相應(yīng)提高熔化溫度。引入 2 的原料主要有硅砂和砂巖。

1 ．硅砂

也稱(chēng)石英砂，它主要由石英顆粒所組成。質(zhì)地純凈的硅砂為白色，一般硅砂因含有鐵的氧化物和有機(jī)質(zhì)而呈淡黃色、紅褐色。 評(píng)價(jià)硅砂的質(zhì)量主要有以下三個(gè)指標(biāo)：

(1) 硅砂的化學(xué)組成。它的主要成分是 SiO 2 ，另含有少量的 Al 2 O 3 、 Na 2 O 、 K 2 O 、 CaO 等無(wú)害雜質(zhì)。主要的有害雜質(zhì)為氧化鐵，它能使玻璃著成藍(lán)綠色而影響玻璃透明度。有些硅砂中尚含有 Cr 2 0 3 ，它的著色能力比 Fe 2 O= 大 30-50 倍，使玻璃著成綠色； TiO 2 使玻璃著成黃色，若與氧化鐵同時(shí)存在可使玻璃著成黃褐色。

(2) 硅砂的顆粒組成。它是評(píng)價(jià)硅砂質(zhì)量的重要指標(biāo)。它的顆粒大小與顆粒組成對(duì)原料制備、玻璃熔制、蓄熱室堵塞均有直接影響。通常顆粒度越細(xì)，其鋁鐵含量也越大。硅砂的粒徑應(yīng)在 0.15 ～ O .8mm 之間。

(3) 硅砂的礦物組成。與其伴生的無(wú)害礦物有長(zhǎng)石、高嶺石、白云石、方解石等；與其伴生的有害礦物主要有赤鐵礦、磁鐵礦、鈦鐵礦等。

2、砂巖

是由石英顆粒和粘性物質(zhì)在地質(zhì)高壓下膠結(jié)而成的堅(jiān)實(shí)致密的巖石。根據(jù)粘性物質(zhì)的性質(zhì)可分為粘土質(zhì)砂巖、長(zhǎng)石質(zhì)砂巖和鈣質(zhì)砂巖。所以砂巖成分不僅取決于石英顆粒，而且與粘性物質(zhì)的種類(lèi)和含量有關(guān)。砂巖中的有害雜質(zhì)是氧化鐵。

3、澄清劑

凡在玻璃熔制過(guò)程中能分解產(chǎn)生氣體，或能降低玻璃粘度促使玻璃液中氣泡排除的原料稱(chēng)澄清劑。常用的澄清劑可分為以下三類(lèi)：

1 ．氧化砷和氧化銻

均為白色粉末。它們?cè)趩为?dú)使用時(shí)將升華揮發(fā)，僅起鼓泡作用。與硝酸鹽組合作用時(shí)，它低溫吸收氧氣，在高溫放出氧氣而起澄清作用。由于 As 2 0 3 的粉狀和蒸氣都是極毒物質(zhì)，目前已很少使用，大都改用 Sb 2 O 3 。

2 ．硫酸鹽原料

主要有硫酸鈉，它在高溫時(shí)分解逸出氣體而起澄清作用，玻璃廠(chǎng)大都采用此類(lèi)澄清劑。

3 ．氟化物類(lèi)原料

主要有螢石 (CaF 2 ) 及氟硅酸鈉 (Na 2 SiF 6 ) 。螢石是天然礦物，是由白、綠、藍(lán)、紫色組成的微透明的巖石。氟硅酸鈉是工業(yè)副產(chǎn)品。在熔制過(guò)程中，此類(lèi)原料是以降低玻璃液粘度而起澄清作用。對(duì)耐火材料侵蝕大，產(chǎn)生的氣體 (HF 、 SiF 4 ) 污染環(huán)境，目前已限制使用。