玻璃体的缺陷.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,13,章 玻璃体的缺陷,气泡,结石,条纹和节瘤,13.1,概述,玻璃体的缺陷按其状态不同，可以分为三大类：,气泡,(,气体夹杂物，,bubble),；,结石,(,结晶夹杂物,stone),；,条纹和节瘤,(,玻璃态夹杂物,),。,13.2,气泡,气泡的影响和形貌,影响制品的外观质量，透明性和机械强度。,气泡的大小与形状,按气泡尺寸大小可以分为灰泡,(,直径,0.8mm),。,气泡有球形、椭圆形及线状，制品成型过程中易造成气泡变形。,13.2,气泡,气泡的种类与成因,（,1,）一次气泡,(,配合料残留气泡),配合料在熔制过程中，由于发生一系列化学反应和挥发物的挥发，放出大量气体，生成气泡。,一次气泡产生的主要原因,:,（,1,）配合料粗细不均，澄清剂用量不足，气相单一,（,2,）工艺制度或操作不合理,（,3,）气氛、压力控制不当,解决方法：,（,1,）适当提高澄清温度，调节澄清剂的用量,（,2,）降低窑内压力,（,3,）降低玻璃液与气体界面的表面张力,澄清不良,13.2,气泡,气泡的种类与成因,（,2,）二次气泡,(,再生泡,),特点：从熔体中析出，因此小而多,处于成形区，温度较低，粘度较大，气泡难以排除,产生的原因：,物理原因：溶解再析出（温度波动、机械扰动）,化学原因：,玻璃的化学组成和使用原料有关,13.2,气泡,气泡的种类与成因,二次气泡产生的化学原因：玻璃的化学组成和使用原料有关,过氧化物和高价态氧化物分解气体,芒硝分解不完全,不同化学组成的玻璃液接触时，发生反应发出气体：,硫化物与硫酸盐接触发生氧化还原反应，发出,SO,2,气体,硫酸盐与氧化硅反应：,Na,2,SO,4,+nSiO,2,=Na,2,O,nSiO,2,+SO,3,含氧化硅较多的玻璃液与含氧化硅较少的玻璃液接触时，气体溶解平衡被破坏，残余气体排除成为气泡,炉气与玻璃液发生反应,配合料组分挥发，表面产生析晶或条纹，出现适合泡核生长的界面,玻璃液在电极附件被电解,13.2,气泡,气泡的种类与成因,（,3,）耐火材料气泡,玻璃与耐火材料之间发生的物理化学作用，会产生许多气泡。,耐火材料孔隙中的气体被吸入的玻璃液挤出,耐火材料中的含铁化合物对玻璃液中残余盐类的分解催化作用,耐火材料中碳素燃烧,耐火材料被侵蚀之后，在玻璃液中的,SiO,2,、,Al,2,O,3,含量增加，促使,Na,2,CO,3,分解,13.2,气泡,气泡的种类与成因,（,4,）污染泡,直接由外部氛围气或由于搅拌等操作而带入，或由于升温而由耐火材料的气孔带入玻璃液中。,配合料粉料和碎玻璃颗粒吸附的气体,成形过程中夹带入的空气,固体异物产生的气泡（燃料、器件腐蚀）,液体浸入产生的气泡,熔融盐的气泡（硝水泡）,13.2,气泡,气泡的种类与成因,（,5,）金属铁引起的气泡,铁中的碳素与玻璃残余气体的相互作用,特征：褐色玻璃薄膜或条纹,13.2,气泡,气泡的检验,根据其外形尺寸、形状、分布情况、产生部位和时间来判断气泡产生的原因。,气泡内气体化学组成分析,（,1,）磨片,（,2,）浸入甘油，针刺取气泡,（,3,）注入吸收剂，观察气泡大小变化，计算组成,13.3,结石,(,结晶夹杂物,)(stone),结石是玻璃体内最危险的缺陷，它破坏玻璃制品的外观与光学均匀性，大大降低玻璃制品的机械强度和热稳定性，甚至会使制品自行炸裂。,(1),配合料结石,(,未熔化的颗粒,),大多数情况下是石英,(,方石英和鳞石英,),颗粒，也有其他组分，如氧化铬、锡石、氧化铝等。常见的结石是方石英和鳞石英。,特征：在石英颗粒周围有一层含,SiO,2,较高的无色圈；,或者出现羽状、骨架状或树枝状石英晶变体。,13.3,结石,(,结晶夹杂物,)(stone),（,2,）耐火材料结石,耐火材料受到侵蚀剥落或高温时与玻璃液作用，其碎屑及作用后的新矿物夹杂在玻璃制品中形成耐火材料结石。其滴落物夹带到制品中，也形成耐火材料结石。,耐火材料结石形成途径,（,1,）碱气体、碱飞料、其他挥发物在耐火材料表明形成釉层，逐渐成为液滴，落入玻璃液中,（,2,）熔体中的碱分从接触表明向砖体中心扩散，引起石英的多晶转变，使砖体松散以致剥落；或溶解砖体中的玻璃相，使晶相剥落,（3,）玻璃液自表面开始对耐火砖体进行溶蚀,特征：,硅砖窑碹结石呈泪滴状，常含有粗粒的石英晶体，并带浅绿色,黏土质窑碹结石常含有刚玉霞石和少量莫来石大晶体,常伴生黄绿色条纹和节瘤,13.3,结石,(,结晶夹杂物,)(stone),（,3,）析晶结石,玻璃在一定温度范围内，由于本身析晶而产生的结石称为析晶结石，也称为“,失透,”。,常见的析晶结石有如下几种晶体：鳞石英 和方石英,(SiO,2,),，硅灰石,(CaOSiO,2,),，失透石,(Na,2,O3CaO6SiO,2,),，透辉石,(CaOMgO2 SiO,2,),，二硅酸钡,(BaO2SiO,2,),等。,特征：,尺寸较小（,0.01,n,毫米）,大多数聚集成脉状、斑点、球体、条带状,常出现在各相分界线上，或在条纹、线道中,13.3,结石,(,结晶夹杂物,)(stone),（,4,）硫酸夹杂物,盐泡,玻璃熔体中所含的硫酸盐超出玻璃液所能溶解的数量时，就会形成硫酸盐浮渣分离出来，并在冷却带形成晶体。,碱泡,纯碱飞料受炉气中的（,SO,2,O,2,）作用而形成硫酸盐，并在低温时以晶体形式析出。,特征：,典型的裂纹结构,13.3,结石,(,结晶夹杂物,)(stone),（,5,）黑色夹杂物“黑斑子”与污染物,由于配合料杂质、工艺操作不慎或气氛控制不当而引入的含铬、铁、镍等结石。,特征：,在玻璃中溶解很少，不形成溶液圈，带有绿色条纹13.3,结石,检验,目的：,查明结石的化学组成和矿物组成,方法：,肉眼和放大器观察结石的颜色、轮廓、表面特征、四周玻璃颜色和结石出现的部位,碳酸钠试验：区分结石是,SiO,2,（可溶）还是,Al,2,O,3,（不溶）,剥取结石进行化学组成分析,偏光显微镜岩相分析确定结石的矿物组成,测定结石四周的折射率,电子显微镜获取结石形貌，电子探针进行局部化学组成分析,X,射线分析矿物组成,13.4,条纹和节瘤,(,玻璃态夹杂物,),玻璃主体内存在的异类玻璃夹杂物称为玻璃态夹杂物。,熔制不均匀引起的条纹和节瘤,均化不够完善，或熔制制度不稳定,富含,SiO,2,窑碹玻璃滴引起的条纹和节瘤,碹滴滴人或流人玻璃体中，会产生此类缺陷。由于它们富含,SiO,2,或,Al,2,O,3,其粘度很大，在玻璃体中扩散很慢，来不及溶解，形成条纹和节瘤。,耐火材料被侵蚀引起的条纹和节瘤,富氧化铝,结石熔化引起的条纹和节瘤,结石有较大溶解度和在高温停留一定时间后，可以消失。结石溶解后的玻璃体与主体玻璃具有不同的化学组成，来不及扩散而形成节瘤和条纹。,13.4,条纹和节瘤,检验,原理：利用条纹和节瘤的化学组成与周围的玻璃不同，这种组成上的差异将引起物理、化学性质上的不同，特别是,折射率,和,溶解度,的不同。,方法,目测：黑背景的亮带、条纹背景直线观察、绕射法,光投影仪：干涉反射仪、显微干涉仪、条纹仪,化学法：侵蚀,机械法：离心浮沉法,谢谢，再见！,