浮法高鋁平板玻璃組成及性能的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代高層建筑、汽車、信息和光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，高性能平板玻璃的應(yīng)用日益廣泛。但由于普通的鈉鈣硅平板玻璃作為窗玻璃、擋風(fēng)玻璃和基片玻璃時，其硬度和機(jī)械性能不高，表面抗劃傷性和抗沖擊性均不是很好，此外，平板玻璃的風(fēng)化也在很大程度上危害到了玻璃的使用性能。因此，研究一種具有高硬度、機(jī)械性能和良好的化學(xué)穩(wěn)定性的玻璃材料，就具有更深遠(yuǎn)的意義。在一般鈉鈣硅系統(tǒng)平板玻璃組成中，Al2O3使得玻璃的結(jié)晶傾向和結(jié)晶速度以及熱膨脹系數(shù)都得到有效的降低，同

2、時提高了玻璃的粘度、軟化溫度、表面張力、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械性能，使得玻璃更加穩(wěn)定。但是Al2O3的提高會使玻璃的粘度增大，相應(yīng)的熔化、成型、軟化和退火的溫度都有升高，并且Al2O3含量的提高會使玻璃液的熔化速度減慢，澄清時間加長，硬化速度也會加快，容易在玻璃的表面產(chǎn)生波筋和條紋，增加了玻璃的缺陷，同時也對玻璃液在錫槽中的拋光、攤平和展薄十分不利。
　　 本文以普通的Na2O-CaO-SiO2系統(tǒng)浮法平板玻璃為研究對象，在

3、其現(xiàn)有組成的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，利用超景深顯微鏡、密度測試儀、傅立葉變換紅外光譜儀、熱膨脹儀、高溫旋轉(zhuǎn)粘度儀、電動抗折儀、掃描電子顯微鏡等手段研究了Al2O3/SiO2對玻璃熔制效果、結(jié)構(gòu)、熱學(xué)性能、高溫粘度、機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性和抗風(fēng)化性能的影響。通過實(shí)驗(yàn)觀察和理論分析發(fā)現(xiàn)：隨著Al2O3引入量的增加，玻璃的粘度增大，澄清效果下降，玻璃中氣泡的數(shù)目增加，體積變大，玻璃的熔制效果變差；但引入B2O3后，玻璃的高溫粘度降低，配合料的熔化速率加

4、快，玻璃中氣泡變少，體積變小，熔制效果變好。在鈉鈣硅平板玻璃中，Al3+離子以鋁氧四面體[AlO4]的形式存在，隨著Al2O3/SiO2的增大，玻璃網(wǎng)絡(luò)中的非橋氧數(shù)目減少，使得玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加緊密和完整，因此玻璃的密度隨Al2O3/SiO2的提高而增大，玻璃的抗折強(qiáng)度也隨之增大，其熱膨脹系數(shù)隨著Al2O3含量的增加而減小。隨著玻璃中Al2O3/SiO2的增大，玻璃的網(wǎng)絡(luò)有所增強(qiáng)，抵御水中的H+和玻璃中的R+的進(jìn)行離子交換的能力也隨之增