Пегматиты

Пегматиты — природная смесь 75% полевого шпата и 25% кварца. На стеклозаводах применяют обогащенный пегматит (зерно 0,1— 0,8 мм). Например, карельский пегматит имеет состав.

Подробнее  

Гидроксиды

По силе воздействия гидроксиды щелочных металлов при одинако­вой нормальности Подробнее  

 
 
 
 
You are here:
 
 


Производство

Нагревание шихты

Процессы, происходящие при нагревании шихты, изучались многими исследователями. Эти процессы изучены приме­нительно к двойным, тройным и четверным системам. Реальной смесью промышленного листового стекла является пяти-компонентная смесь системы. Компо­ненты, концентрация которых не превышает 1 %, обычно не учитываются. Для изучения смесей в литературе приведены схемы процессов. Та­кая схема для пятикомпонентного промышленного стекла получена не­давно. Схемы процессов в содовой и сульфатной шихте различны. Возможны два варианта смесей, содержащих сульфат натрия: а) сульфатный вариант — оксид натрия целиком или в количестве более 25 % вводится в шихту с помощью сульфата натрия; б) содовый вариант — оксид натрия вводится в количестве 95— 80 % с помощью кальцинированной соды, остальное — с помощью суль­фата натрия, который играет роль осветлителя. В настоящее время ти­пичным промышленным вариантом шихты является содовый вариант.

Осветление

Осветление. В течение этого весьма сложного этапа из расплава удаляются видимые газовые включения — крупные и мелкие пузыри. Для обычных стекол этот этап завершается при 1500—1600 °С. Гомогенизация. На этом этапе происходит усреднение расплава по составу, он становится химически однородным. Гомогенизация и осветление протекают одновременно при одних и тех же темпера­турах. Студка. На данном этапе происходит подготовка стекломассы к формованию, для чего равномерно снижают температуру на 300—400 °С и добиваются необходимой для выработки вязкости стекла. Разделение процесса стекловарения на пять этапов является услов­ным. Это деление можно наблюдать только в микрообъемах шихты, превращающихся в стекло при нагревании, например, с помощью на­гревательного микроскопа.

Термический процесс

 

Термический процесс, в результате которого смесь разнородных компонентов образует однородный расплав, называется стекловаре­нием. Сыпучую или гранулированную шихту нагревают в ванных или других печах, в результате чего она превращается в жидкую стекло­массу, претерпевая сложные физико-химические взаимодействия ком­понентов, происходящие на протяжении значительного температурного интервала. Именно поэтому нельзя к процессу получения стекла приме­нить термин «плавление», поскольку компоненты шихты плавятся при разных температурах и, взаимодействуя друг с другом при повышенных температурах, образуют в конечном счете особое состояние вещества в расплаве — стекло. Это особое состояние стекла подчеркивается, в частности, и тем, что у него нет точки плавления — подобно другим сое­динениям и простым веществам, у него есть только «интервал размягче­ния». Различают пять этапов стекловарения: силикатообразование, стеклообразование, осветление (дегазация), гомогенизация (усреднение), студка (охлаждение). Силикатообразование. На этом этапе образуются силикаты и дру­гие промежуточные соединения, появляется жидкая фаза за счет плав­ления эвтектических смесей и солей. Возникшие в шихте силикаты и непрореагировавшие компоненты вместе с жидкой фазой образуют к концу этапа плотную спекшуюся массу.

Стекловидная пленка

Для еще более тонких слоев раствор наносят на холодную поверх­ность, которую быстро нагревают с образованием стекловидной пленки. Температура Плавления осажденного по этому способу порошка на 180—200 °С ниже покрытия из шликера традиционного состава. Пони­жение температуры плавления может быть и более значительным. Так, пленка состава, % по массе плавится при 650, а из шликера — при 1350 °С. Метод гидролиза заимствован из химии металлоорганических сое­динений. Исходная смесь — органические и другие соединения соответ­ствующих элементов. По этому методу можно получать стекло, ситал-лы, кристаллы и защитные пленки разного состава. Исходная смесь образуется из соединений, легко реагирующих друг с другом, например из алкоголятов металлов, которые растворяются в общем растворителе.

Синтетическая композиция аморфна

Установлено, что исходная синтетическая композиция аморфна до 700 °С, выше этой температуры образуются кристаллы, концентрация которых при 1200 °С составляет 60—65 % по массе. Жидкая фаза по­является при 1280—1300 °С (в оксидной шихте при 1450—1475 °С). Бо­лее низкая температура появления жидкой фазы объясняется степенью дисперсности исходной смеси и ее фазовым состоянием. Эти стекла имеют более высокую однородность, вместе с тем у них наблюдается повышенная склонность к кристаллизации, пониженная плотность и показатель преломления, что обусловлено повышенной кон­центрацией ОН- групп. По методу соосаждения получены также фосфатные стекла. Смесь растворов Н3РОз+А1(Ы03)3-т-КН03-т-Н3В03 выпаривали на песчаной бане, а затем обрабатывали при 400—500 °С до полного удаления воды и оксидов азота.

Страница 1 из 4