浮法玻璃質(zhì)量的影響因素分析

趙東超

摘 要：浮法玻璃主要指的是玻璃液于金屬液表面漂浮，在表面張力和重力的共同作用下，可以鋪展，再通過冷卻、硬化以及退火等程序，獲得浮法玻璃產(chǎn)品。浮法玻璃為建材工業(yè)產(chǎn)品，其特點主要表現(xiàn)為明亮光潔、視物變形小、厚度均勻以及表面平整等方面，在屋頂、門窗等建筑中的應(yīng)用廣泛?，F(xiàn)通過分析對玻璃質(zhì)量帶來影響的因素，旨在提高浮法玻璃的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量；浮法玻璃；影響因素

浮法玻璃技術(shù)是當(dāng)下平板玻璃重要生產(chǎn)技術(shù)，在汽車、建筑等領(lǐng)域中應(yīng)用比較廣泛。近些年來，隨著工業(yè)技術(shù)水平的不斷提高，我國浮法玻璃的使用范圍已逐漸滲透到鋼化、建筑[1]夾層以及制鏡等加深工業(yè)行業(yè)中，更有部分出口至國外。值得注意的是，諸多高檔玻璃依舊需要使用合資企業(yè)或者進(jìn)口的產(chǎn)品，因質(zhì)量穩(wěn)定性不佳，玻璃品種尚不齊全，在高檔深加工中，國產(chǎn)浮法玻璃的占比較低，因此會對其使用的范圍帶來影響。

1 原材料帶來的影響

在浮法玻璃制作中，應(yīng)用的原材料主要有純堿、硅砂、芒硝和白云石等，諸多化學(xué)原材料的配比、難熔重礦物雜質(zhì)以及粒度均會影響到浮法玻璃的制作質(zhì)量。

1.1 化學(xué)配比影響

浮法玻璃的主要成分由諸多氧化物組成，這類氧化物的配比會對玻璃化學(xué)物理性質(zhì)帶來影響，以SiO2為例，其為玻璃重要成分，不僅能夠增加粘度，還會使玻璃的穩(wěn)定性得到提高，并且占用量超過70%，不可過低或過高，若過低，會使網(wǎng)格穩(wěn)定性下降，出現(xiàn)析晶現(xiàn)象，對玻璃穩(wěn)定成形極為不利；若過高，又會使玻璃粘度增加，進(jìn)而在一定程度上增加工藝的難度，還有可能造成制作缺陷。在生產(chǎn)并制作浮法玻璃時，需對原材料的化學(xué)成分占比進(jìn)行合理控制。MgO能夠使玻璃機械強度與化學(xué)穩(wěn)定性有效提高，還可使玻璃液結(jié)晶傾向降低，但MgO過量會使玻璃液粘度下降，對其成形有不利影響；通常MgO在玻璃配方中需控制在0.8%至1.0%范圍中。原材料化學(xué)配比不合理會極大地影響到浮法玻璃的質(zhì)量，有時甚至是無法挽救的，所以建議生產(chǎn)浮法玻璃時需嚴(yán)格控制原材料配方，杜絕嚴(yán)重質(zhì)量問題出現(xiàn)。

1.2 難熔重礦物雜質(zhì)

一般長石、白云石和砂巖等在浮法玻璃中能夠作為氧化物原材料，但此類天然礦物會帶入難熔重礦物雜質(zhì)，進(jìn)而對玻璃的質(zhì)量帶來嚴(yán)重危害。通常在玻璃融化中，此類重礦物因融化難度大進(jìn)而于玻璃原板上殘留，產(chǎn)生互相夾雜的固定物質(zhì)，此類物質(zhì)會對玻璃成像、透明程度以及外表光滑度帶來嚴(yán)重影響。玻璃企業(yè)在正式生產(chǎn)前需檢測原材料當(dāng)中的難熔重礦物，至完全達(dá)標(biāo)再準(zhǔn)入生產(chǎn)系統(tǒng)，有效避免嚴(yán)重后果的出現(xiàn)。

1.3 粒度影響

在生產(chǎn)浮法玻璃時，常常會使用到硅質(zhì)原材料，此種材料的粒度大小會極大地影響到后續(xù)生產(chǎn)?？陀^上來說，硅質(zhì)材料粒度會直接影響到均勻配料、融化和澄清速度。硅質(zhì)材料粒度通常會控制在0.2mm至0.6mm，若粒度較大，會無法融化原料，成型難度大，還可能引起節(jié)點瘤；若過小，又會使融化時形成諸多較難排出的氣泡，顯著增加玻璃液澄清用時；熔窖內(nèi)硅質(zhì)材料較細(xì)時，受熱融化會被氣流沖出，進(jìn)而使原材料化學(xué)占比被改變，最終對浮法玻璃質(zhì)量帶來進(jìn)一步影響。

2 熔制作業(yè)的影響

一般熔制作業(yè)指的是在窖池內(nèi)投入混合好的玻璃原料，經(jīng)加熱后升溫熔化成玻璃液，其后降溫澄清，將玻璃液內(nèi)的氣體排除，產(chǎn)生無條紋和無雜質(zhì)的玻璃液。在浮法玻璃制作中，熔制作業(yè)屬于至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，多數(shù)質(zhì)量問題均來自這一環(huán)節(jié)，產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣、成本與成品率等均與此關(guān)系密切。

2.1 玻璃形成過程

溫度升高之后，會熔融不透明燒結(jié)物，二氧化硅與硅酸鹽相互融化產(chǎn)生透明體，而配合料反應(yīng)表現(xiàn)已完成，盡管如此，液內(nèi)依舊剩余大量接受高溫分解的氣泡和條紋，化學(xué)組成及性質(zhì)尚未達(dá)均勻狀態(tài)；若控制不佳，溫度起伏大，將無法消除條紋邊和氣泡，進(jìn)而造成缺陷，影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.2 玻璃澄清過程

體系溫度升高后，會不斷降低玻璃液的粘度，主要表現(xiàn)為愈來愈佳的流動性，同時會逐漸釋放玻璃液內(nèi)的氣泡，一些無法排出的氣體會受玻璃液吸收并溶解，此為澄清過程。這一階段通常需要適宜的溫度，溫度較低會增加玻璃液粘度，增加氣體排出的難度，使諸多氣泡在玻璃中停留；溫度過高會使玻璃液吸收內(nèi)部氣體受到影響。

2.3 均化冷卻過程

玻璃液性質(zhì)相同化與組成過程即均化，是將玻璃中條紋與不均一性消除的過程，旨在提升玻璃光學(xué)性能。在這一過程中，若控制不佳會導(dǎo)致玻璃能見景物扭曲變形，進(jìn)而對視覺效果帶來影響。冷卻階段是指通過冷風(fēng)冷卻玻璃液，逐漸將玻璃液降到成型適宜的溫度，在此過程中，溫度降低過快，會導(dǎo)致晶型轉(zhuǎn)變，使大量結(jié)石產(chǎn)生，進(jìn)而對玻璃的質(zhì)量與成色造成影響；若溫度降低過慢，會影響玻璃成型用時。

3 結(jié)束語

對浮法玻璃質(zhì)量造成影響的因素比較多，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題均會降低玻璃的質(zhì)量，情況嚴(yán)重時甚至?xí)斐赏．a(chǎn)。作為建筑材料的重要組成部分，浮法玻璃在汽車工業(yè)、飛機制造和電子電器等領(lǐng)域運用較常見，其質(zhì)量的優(yōu)劣不僅會對上述設(shè)備產(chǎn)品的使用壽命帶來影響，還會對人們的生命安全構(gòu)成威脅，因此明確浮法玻璃質(zhì)量的主要影響因素對提高使其安全性能和質(zhì)量均有極其重要的現(xiàn)實意義。在制作浮法玻璃時，對原材料的化學(xué)配比準(zhǔn)確掌握，同時規(guī)范熔制作業(yè)的整個過程有利于把握制作出的浮法玻璃質(zhì)量，進(jìn)而減少殘次品。