Sự hình thành thủy tinh và phân tích vật liệu

Thủy tinh ban đầu được lấy từ sự đông đặc của đá có tính axit phun ra từ núi lửa.Khoảng 3700 năm trước Công nguyên, người Ai Cập cổ đại đã làm đồ trang trí bằng thủy tinh và đồ thủy tinh đơn giản.Lúc đó chỉ có thủy tinh màu.Khoảng 1000 năm trước Công nguyên, Trung Quốc đã làm ra thủy tinh không màu.Vào thế kỷ 12 sau Công Nguyên, thủy tinh thương mại xuất hiện và bắt đầu trở thành vật liệu công nghiệp.Vào thế kỷ 18, để đáp ứng nhu cầu phát triển của kính thiên văn, kính quang học đã được sản xuất.Năm 1873, Bỉ lần đầu tiên sản xuất kính phẳng.Năm 1906, Hoa Kỳ sản xuất kính phẳng dẫn đến máy.Kể từ đó, với sự công nghiệp hóa và sản xuất quy mô lớn thủy tinh, thủy tinh với nhiều mục đích sử dụng và tính chất khác nhau đã lần lượt ra đời.Trong thời hiện đại, kính đã trở thành vật liệu quan trọng trong đời sống, sản xuất và khoa học công nghệ.

饮料瓶-_19

Loại thủy tinh thường được chia thành thủy tinh oxit và thủy tinh không oxit theo thành phần chính.Có rất ít loại và số lượng thủy tinh không oxit, chủ yếu là thủy tinh chalcogenide và thủy tinh halogen.Các anion của thủy tinh chalcogenide chủ yếu là lưu huỳnh, selen, tellurium, v.v., có thể cắt ánh sáng có bước sóng ngắn và truyền ánh sáng vàng, đỏ và ánh sáng hồng ngoại gần và xa.Nó có điện trở thấp và có đặc tính chuyển mạch và bộ nhớ.Thủy tinh halogen có chỉ số khúc xạ thấp và độ phân tán thấp, và chủ yếu được sử dụng làm thủy tinh quang học.

主图2

Thủy tinh oxit được chia thành thủy tinh silicat, thủy tinh borat, thủy tinh phốt phát, v.v.Thủy tinh silicat là loại thủy tinh có thành phần cơ bản là SiO 2, có nhiều loại và ứng dụng rộng rãi.Thông thường theo hàm lượng khác nhau của SiO 2 và các oxit kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ trong thủy tinh, người ta chia thành: ① Thủy tinh thạch anh.Hàm lượng SiO 2 lớn hơn 99,5%, hệ số giãn nở nhiệt thấp, chịu nhiệt độ cao, ổn định hóa học tốt, truyền tia cực tím và tia hồng ngoại, nhiệt độ nóng chảy cao, độ nhớt cao, khó đúc.Nó chủ yếu được sử dụng trong chất bán dẫn, nguồn sáng điện, truyền thông quang học, laser và các công nghệ và dụng cụ quang học khác.②Kính silica cao.Hàm lượng của SiO 2 là khoảng 96%, và các tính chất của nó tương tự như thủy tinh thạch anh.③ Soda ly chanh.Nó chủ yếu chứa SiO 2 và cũng chứa 15% Na 2 O và 16% CaO.Chi phí thấp, dễ tạo hình, thích hợp cho sản xuất quy mô lớn, sản lượng chiếm 90% kính thực tế.Nó có thể sản xuất lọ thủy tinh, thủy tinh phẳng, đồ dùng, bóng đèn, v.v. ④ Thủy tinh silicat chì.Thành phần chính là SiO 2 và PbO, có chiết suất cao nhất và khả năng chịu thể tích lớn, đồng thời có khả năng thấm ướt tốt với kim loại.Chúng có thể được sử dụng để làm bóng đèn, thân ống chân không, đồ thủy tinh kết tinh, thủy tinh quang học bằng đá lửa, v.v.Thủy tinh chì chứa một lượng lớn PbO có thể cản tia X và tia γ.⑤ Thủy tinh Aluminosilicat.Với thành phần chính là SiO 2 và Al 2 O 3, có nhiệt độ hóa mềm cao, được dùng để chế tạo bóng đèn phóng điện, nhiệt kế thủy tinh chịu nhiệt cao, ống đốt hóa chất và sợi thủy tinh.⑥Thủy tinh silicat.Với thành phần chính là SiO 2 và B 2 O 3, nó có khả năng chịu nhiệt tốt và bền hóa học.Nó được dùng để làm dụng cụ nấu ăn, dụng cụ thí nghiệm, thủy tinh hàn kim loại, ... Thủy tinh borat có thành phần chủ yếu là B 2 O 3, có nhiệt độ nóng chảy thấp, có thể chống ăn mòn bởi hơi natri.Thủy tinh borat chứa các nguyên tố đất hiếm có chiết suất cao và độ phân tán thấp.Nó là một loại kính quang học mới.Thủy tinh photphat sử dụng P 2 O 5 làm thành phần chính, có chiết suất thấp và độ tán sắc thấp, được sử dụng trong các dụng cụ quang học.

饮料瓶-_17

Ngoài ra, kính còn được chia thành kính cường lực, thủy tinh xốp (tức là thủy tinh bọt, với kích thước lỗ khoảng 40, được sử dụng để khử muối nước biển, lọc vi rút, v.v.) theo đặc tính hoạt động, thủy tinh dẫn điện (được sử dụng làm điện cực và máy bay kính chắn gió), thủy tinh gốm sứ, thủy tinh Opal (được sử dụng cho các thiết bị chiếu sáng và các vật dụng trang trí, v.v.) và thủy tinh rỗng (được sử dụng làm cửa và kính cửa sổ), v.v.

Quy trình sản xuất Nguyên liệu chính để sản xuất thủy tinh là cơ quan tạo hình thủy tinh, điều chỉnh thủy tinh và sản phẩm trung gian thủy tinh, phần còn lại là nguyên liệu phụ.Nguyên liệu chính dùng để chỉ các oxit được đưa vào thủy tinh để tạo thành mạng lưới, các oxit trung gian và các oxit ngoài mạng lưới;nguyên liệu phụ bao gồm chất làm lắng, chất trợ dung, chất làm mờ, chất tạo màu, chất khử màu, chất oxy hóa và chất khử.

Quy trình sản xuất thủy tinh chủ yếu bao gồm: ① Sơ chế nguyên liệu.Nguyên liệu thô được nghiền nhỏ, nguyên liệu ướt được sấy khô, nguyên liệu chứa sắt được xử lý khử sắt để đảm bảo chất lượng của kính.② Chuẩn bị nguyên liệu theo lô.③Melting.Vật liệu mẻ thủy tinh được nung ở nhiệt độ cao trong lò bể hoặc lò nung để tạo thành thủy tinh lỏng đồng nhất, không có bọt, đáp ứng yêu cầu đúc khuôn.④ Định dạng.Xử lý thủy tinh lỏng thành các sản phẩm có hình dạng yêu cầu, chẳng hạn như tấm phẳng, đồ dùng khác nhau, v.v. ⑤ Xử lý nhiệt.Thông qua quá trình ủ, tôi và các quá trình khác, ứng suất bên trong, tách pha hoặc kết tinh của thủy tinh có thể được loại bỏ hoặc tạo ra, và trạng thái cấu trúc của thủy tinh có thể thay đổi.


Thời gian đăng: 06-03-2019