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在瓶罐玻璃,器皿玻璃,視窗玻璃,平板玻璃中,Al2O3 含量為2—3%,最高為8—10%。在含有堿金屬和堿土金屬氧化物的硅酸鹽玻璃中,加入少量Al2O3能降低玻璃的析晶傾向,提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定,熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度,減輕玻璃對耐火材料的侵蝕,擴(kuò)大玻璃成形操作范圍。引入Al2O3的原料有長石,高嶺土,葉蠟石和工業(yè)氧化鋁等。
長石 是往視窗玻璃中引入Al2O3的主要原料之一,長石可分為呈淡紅色的鉀長石(K2O Al2O36SiO2),呈白色的鈉長石(Na2O Al2O36SiO2)和鈣長石(CaOAl2O36SiO2).在自然界,它們常以不同比例形成類質(zhì)同象的混合物。因此,長石的化學(xué)組成波動較大。長石中的雜質(zhì)通常有粘土,云母,氧化鐵等,對玻璃質(zhì)量均有一定影響,在使用前應(yīng)經(jīng)過挑選與洗滌。
長石的組成范圍為wt % ; S iO2 55―65,Al2O3 18―22,Fe2O3 0.15―0.4 ,Ca O 0.15―0.8 ,R2O,13―16。
由于長石中含有較多的R2O,因而只能在含R2O的玻璃中引用,并可替代部分純堿,其缺點(diǎn)是成分波動大,不易控制。對長石的質(zhì)量要求是(wt %);Al2O3 >16, Fe2O3 <0.3, R2O >12.
高嶺土 又稱粘土(Al2O3 2SiO2 2H2O),其組成范圍為(%);
SiO2 40- 60 , Al2O3 30-40, Fe2O3 0.15-0.45 ,Ca O 0.15-0.8 ,Mg O 0.05-0.5 ,R2O 0.1-1.35
高嶺土中所含的SiO2和Al2O3均為難熔氧化物,使用前應(yīng)進(jìn)行細(xì)磨,高嶺土往往含鐵較高,制造無堿玻璃和儀器玻璃時,必須選用較純的高嶺土。對高嶺土的質(zhì)量要求是(%);Al2O3 >30,Fe2O3 <0.4。
葉蠟石(Al2O3 4SiO2 H2O)是生產(chǎn)無堿無硼玻璃的常用礦物原料。其成分范圍為(%);SiO2 54- 71, Al2O3 21- 32, Fe2O3 0.15-0.35, Ca O 0.25-1.0, R2O 0.05-0.4 。
當(dāng)視窗玻璃中需要引入較多的Al2O3而又不允許引入其他氧化物時,常用焙燒過的氧化鋁,或選用氫氧化鋁.。氫氧化鋁比焙燒氧化鋁質(zhì)純,也易于熔化和澄清,但價格昂貴,容易吸水造成成分波動,熔制時易產(chǎn)生大量的泡沫。為減少泡沫,可在配合料中加入適量的螢石或冰晶石。