硅酸盐形成和玻璃形成
6. 含有着色剂和乳浊剂的配合料的加热反应-1
着色剂可能发生氧化还原变化，或者与其它组份生成化合物和 固熔体以及参加硅酸盐生成的反应。
铁的氧化物 Fe2O3+CO → 2FeO + CO2 Fe2O3 ←→ 2FeO + 0.5O2
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 +3H2O 锰的氧化物
从三价变为五价，在800℃和1200℃之间，绝大多数As在玻璃中以As2O5存在，
当温使度玻高璃于1液20沸0℃腾时，搅A拌s2O，5又鼓重泡新，分解利为用As玻和A璃s2对O3流放出氧气，物又由理五澄价清变到法
硅酸盐形成和玻璃形成
3. 三组份配合料的硅酸盐和玻璃形成
SiO2+Na2SO4+CaCO3配合料(通常称芒硝配合料)
Na2SO4分解比较困难，所以必须在有碳或其它还原剂存在时，才能加速反应。 SiO2+Na2SO4+CaCO3+C配合料加热发生的反应过程如下：
硅酸盐形成和玻璃形成
4. 四组份配合料的硅酸盐和玻璃形成
4MnO2 → 2Mn2O3 + O2 Mn2O7 → 2Mn2O3 + 2O2 Mn2O3 → 2MnO + 0.5O2
硅酸盐形成和玻璃形成
6. 含有着色剂和乳浊剂的配合料的加热反应-2 铜的氧化物
钴的氧化物 乳浊剂反应
硅酸盐形成和玻璃形成
7. 配合料组份在加热时的挥发
挥发性比较大的有硼酸、硼酸盐、氧化铅、 砷的化合物、氧化锑和氯化物等。碱和氧化 锌也具有显著的挥发率，氟化物和硒的挥发 率非常大。
之后，配合料基本熔化成为液相，过剩的石英颗粒 继续熔化于熔体中，液相不断扩大，直至最后全部 固相转化为玻璃相，成为含有大量气泡、不均匀的 透明玻璃液。
硅酸盐形成和玻璃形成
1. 配合料各组份的多晶转变，转化温度及熔点
硅酸盐形成和玻璃形成
2. 三组份配合料的硅酸盐和玻璃形成 SiO2+Na2CO3+CaCO3配合料(通常称纯碱配合料)
列举熔制普通玻璃过程中各组份的一般挥发 率。
玻璃液的澄清和均化
1-1. 玻璃液的澄清
气泡从哪来？ 如何存在？ 如何消除？
玻璃液的澄清和均化
1-1. 玻璃液的澄清
首先使气泡中的气体，窑内气体与玻璃液中物理溶解和化学结 合的气体之间建立平衡，再使可见气泡漂浮于玻璃液的表面加 以消除的过程成为澄清。
CaNa2(CO3)2— Na2CO3·CaF2— CaSO4)，液相不断扩大，配合料基本反 应大体完成，变成由硅酸盐和游离SiO2组成的不透明烧结物，硅酸盐形成 过程基本结束，进入玻璃的形成过程。 (4) 过剩的石英颗粒溶解于熔体中，液相继续不断扩大，直至全部固相转 化为玻璃液相，成为有大量可见气泡的和不均匀的透明玻璃液。 在实际生产中，将配合料加入高温熔窑时，硅酸盐生成过程进行得非常迅 速 ，玻璃形成过程的速度取决于石英颗粒溶解速度
小于l0μm以下时，气泡内压力急剧增大，气泡很容易在玻璃浓中溶解而消失。 因此适当调节温度，可使小气泡在玻璃液中被吸收而消失。 根据斯托克斯定律：气泡上升速度与其半径的平方成反比。 气泡内气体的压力：大气压＋玻璃液压＋表面张力引起内压力 也就是说：
大气泡可以通吸收玻璃液中溶解的气体，增大体积，从而漂浮至玻璃液表 面而排除，
而小气泡则在表面张力引起的压力下溶解于玻璃液中。
玻璃液的澄清和均化
1-2. 澄清剂的应用
加举速例玻：如璃在液配澄合料清中的加方入硝法酸：盐和三氧化二砷为澄清剂时，从低温加热到800℃
时KNO3或NaNO3逐渐分解放出氧气：
延长熔制时间
2KNO3 → 2KNO2 + O2↑
同时提，高三澄氧化清二温砷度开始，与降放低出的玻氧璃气粘反应度又生成As2O5，也就是说在熔化早期As
窑内气体分压的大小决定着玻璃液内溶 解气体的转移方向，为了便于排出从玻 璃液中分离出来的气体，窑内气体的分 压必须小些，同时窑内气体的组成和压 力必须保持稳定。
玻璃液的澄清和均化
1-1. 玻璃液的澄清——动力学过程
在澄清过程中，消除可见气泡，按下列两种方式进行：
(1)使气泡体积增大加速上升，漂浮出玻璃表面后破裂消失 (2)使小气泡中的气体组份溶解于玻璃液中，气泡被吸收而消失 气泡的大小和玻璃液的粘度是气泡能否漂浮的决定因素.在等温等压下，
SiO2+Na2SO：SiO2 72.59%，CaO 8.63%，MgO 3.55%，
Na2O 15.23%。在加热过程中硅酸盐形成与玻璃形成的反应过程如下：
硅酸盐形成和玻璃形成
5. 一般形成过程
(1) 主要是固相反应，大量气体逸出 (2) SiO2和其他组份开始相互作用。烧结物产生，阻碍气体的逸出。 (3) 开 始 出 现 少 量 的 液 相 ， 反 应 很 快 转 向 固 相 与 液 相 之 间 进 行 ( 如
一、玻璃熔制过程
熔制——配合料经过高温加热形成均匀的、无气 泡的，并符合成形要求的玻璃液的过程。 硅酸盐形成 玻璃形成 澄清 均化 冷却
二、硅酸盐形成和玻璃形成
配合料入窑后，在高温环境下发生硅酸盐生成反应， 反应在很大程度上在固态下进行。反应结束时，配 合料变成有硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物， 大部分气态物质从配合料中溢出。
玻璃液中气泡变大有两种可能： (a)多个小气泡集合为一个大气泡(在实际的澄清过程中不会发生)； (b)玻璃液中溶解的气体渗入气泡，使之扩大，这种因素具有重要的实际意 义。
玻璃液的澄清和均化
1-1. 玻璃液的澄清——动力学过程
(2)使小气泡中的气体组份溶解于玻璃液中，气泡被吸收而消失 玻璃液中气泡的消除与表面张力所引起的气泡内压力的变化有关，当气泡直径
气体存在形式：可见气泡，溶解状态，与玻璃组份形成化学结 合，以及吸附在玻璃表面上的气体(很少)。
玻璃液中一般含有下列几种气体：CO2、SO2、SO3、N2、O2、 H2O等，其中氮气一般以物理溶解状态存在于玻璃液中。其他 气体大部分以化学结合状态存在。
玻璃液的澄清和均化
1-1. 玻璃液的澄清－澄清的动力学过程