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商业玻璃组合物

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商业玻璃组合物

发布日期:2019-08-26 作者: 点击:

       商业玻璃可分为钠钙硅玻璃和特殊玻璃,大部分产量为前一类。这种玻璃由三种主要材料制成 - (二氧化硅,或SiO 2),石灰石碳酸钙或CaCO 3)和碳酸钠(Na 2 CO 3)。融合二氧化本身是一种优良的玻璃,但是,由于砂(结晶二氧化硅)的熔点高于1,700 °C(3,092°F),并且由于达到如此高的温度非常昂贵,因此其用途仅限于其中卓越的性能 - 化学惰性和承受温度突然变化的能力 - 非常重要,因此成本是合理的。然而,熔融石英玻璃的生产是一个相当大的行业; 它以各种品质制造,并且当用于光学目的时,所用的原材料是水晶而不是石英砂。

       为了降低二氧化硅的熔点,必须添加助熔剂; 这就是目碳酸钠(苏打灰),可使助熔剂氧化钠。通过向二氧化硅中加入约25%的氧化钠,熔点从1,723℃降至850℃(3,133至1,562°F)。但是这种玻璃很容易溶于水(它们的溶液称为水玻璃。添加石灰(由石灰石提供的氧化钙或CaO)使玻璃再次不溶,但过多会使玻璃易于失透 - 即在某些温度范围内结晶相的沉淀。最佳组成是约75%的二氧化硅,10%的石灰和15%的苏打,但即使这在某些机械成型操作期间也太容易失透,令人满意。

在制造平板玻璃时,通常使用6%的石灰和4%的氧化镁(氧化镁或MgO),并且玻璃瓶中通常存在约2%的氧化铝(氧化铝或Al 2 O 3)。还添加了其他材料,一些被放入以帮助精炼玻璃(即,去除在熔化过程中留下的气泡),而添加其他材料以改善其颜色。例如,沙子总是含有铁作为杂质,虽然用于制造瓶子的材料是由于其低铁含量而特别选择的,但是微量的杂质仍会给容器带来不希望的绿色。通过使用硒和氧化钴以及痕量的三氧化二砷硝酸钠可以中和绿色并产生所谓的白色(脱色)玻璃。


重质碳酸钙厂

光学和高温玻璃

       当需要特殊的物理和化学性质时,制备非常不同且通常更昂贵的组合物的玻璃。例如,在光学玻璃中,如果镜片设计者要生产没有与单个镜片相关的各种缺陷的多组分镜片,例如色差,则需要各种各样的组合物以获得所需的各种折射率和色散。。已经开发出高纯度,超透明氧化物玻璃用于光纤通信系统,其中消息作为光脉冲在玻璃纤维上传输。

       当普通玻璃经受突然的温度变化时,在其中产生应力,使其易于破裂; 然而,通过降低其热膨胀系数,可以使其更不易受热冲击的影响。膨胀系数最低的玻璃是熔融石英。另一个众所周知的例子是用于制作家用炊具的硼硅酸盐玻璃,其膨胀系数仅为典型的钠钙硅玻璃的三分之一。为了实现这种减少,大部分作为助熔剂添加的氧化钠被替换为氧化硼(B 2 O 3)和一些氧化铝石灰。另一个熟悉的特殊玻璃是铅用于制造优质餐具的水晶玻璃; 通过使用作为助熔剂的氧化(PbO),可以获得具有高折射率的玻璃,并因此获得所需的闪光和亮度。

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