国际标准ISO 4802. 1 - 1988《玻璃器皿、玻璃容器内表面的耐水性第1 部分:用滴定法进行测定和分级》将硼硅玻璃(包括中性玻璃)定义为含三氧化二硼(B-2O-3) 5~13 %(m/ m)的玻璃,但是1997 年发布的ISO 12775《正常大规模生产的玻璃成份分类及其试验方法》中定义硼硅玻璃(包括中性玻璃) 含三氧化二硼(B-2O-3) 大于8 %( m/ m)
定义
国际标准ISO 4802. 1 - 1988《玻璃器皿、玻璃容器内表面的耐水性第1 部分:用滴定法进行测定和分级》将硼硅玻璃(包括中性玻璃)定义为含三氧化二硼(B-2O-3) 5~13 %(m/ m)的玻璃,但是1997 年发布的ISO 12775《正常大规模生产的玻璃成份分类及其试验方法》中定义硼硅玻璃(包括中性玻璃) 含三氧化二硼(B-2O-3) 大于8 %( m/ m)。按照1997 年国际标准对 玻璃 分类原则,我国药用玻璃瓶行业多年来广泛应用的B-2O-3 6 %(m/ m) 左右的玻璃材质不应称为硼硅玻璃或中性玻璃。试验证明,这类材质的玻璃颗粒法耐水性和内表面耐水性试验有的是达不到1 级和HC1 级的,或者是介于1 级和2 级的边缘。实践也证明,这类玻璃在使用中有的会出现中性不合格或脱片现象,但这类玻璃在我国已生产使用多年,新标准保留了这种材质的玻璃并规定其B-2O-3 的含量应符合5 - 8 %(m/ m) 的要求,明确定义了这类玻璃不能称为硼硅玻璃(或中性玻璃) ,而将其命名为低硼硅玻璃。
玻璃 材质类型:新标准总共有4种玻璃类型,其中硼硅玻璃2 种,包括3. 3 硼硅玻璃[α=(3. 3 ±0. 1) ×10 ( - 6) K( - 1) ]和5. 0 中性玻璃[α= (4~5) ×10 ( - 6) K( - 1) ] ,低硼硅玻璃[α= (6. 2~7. 5) ×10 ( - 6) K( - 1) ]1 种, 钠钙玻璃 [α= (7. 6~9. 0) ×10 ( - 6) K( - 1) ]l 种,所以按材质分共有4种玻璃类型。
分类
1、低碱硼硅 玻璃 :指SiO2-B2O3-R2O成分,含R2O低、SiO2 高的 玻璃,线膨胀系数小、色散小、 化学 稳定性好、热稳定性高、电绝缘性好,用作以前玻璃(如Pyrex)、耐热炊具、安 玻璃、中性玻璃、电 真空玻璃 、 光学玻璃 、LCD基片、 太阳能电池板 和 集热器 。
2、碱土硼硅玻璃:指SiO2-B2O3-RO成分,如SiO2-B2O3- PbO 成分,利用制备光学玻璃、低温釉料;SiO2-B2O3-PbO/ ZnO 成分用于结晶性粉末焊料,作 阴极射线管 (CRT)封接用;SiO2-B2O3-ZnO成分,用于 整流器 、 电子器件 钝化 方面。
3、 硼硅玻璃:指SiO2-B2O3- La2O3- RmOn成分,如SiO2-B2O3-La2O3- CaO- ZnO- ZrO2 成分具有高 折射率 、低色散, 化学 温度性较好,失透能力较低,用作 光学玻璃 。
4、 稀土 掺杂硼硅 玻璃 :以SiO2-B2O3-RmOn为基础成分,掺杂Pr、Nd的 激光 玻璃、掺杂Au、Ag、Cu的 非线性光学 玻璃、参杂 CdS 、 ZnS :Mn纳米晶的发光玻璃。
成形工艺技术
浮法玻璃 成形工艺技术是将熔窑熔化、澄清、均化好的玻璃液,高温下在锡槽中漂浮在熔融锡液表面,利用熔融玻璃液的 表面张力 、玻璃液与锡液间的表面张力、玻璃液的重力的共同作用,完成玻璃液的摊平、展薄、抛光、冷却、固型等过程,使之成为优于磨光玻璃的高质量平板玻璃。对浮法玻璃成形起决定作用的因素主要是玻璃的黏度、表面张力和自身重力。在这3个因素中,玻璃液黏度主要起玻璃定型的作用,玻璃液表面张力主要起玻璃抛光的作用,玻璃液重力则主要起玻璃摊平作用,这三者对玻璃液的摊平、抛光和展薄都有一定作用,相互之间结合才能进行 浮法玻璃 的生产。
浮法玻璃下表面渗锡量和渗锡价态及渗锡深度对浮法玻璃的质量和 玻璃深加工 有较大的影响。目前浮法玻璃下表面渗锡量常用CPM值表示,它是浮法玻璃下表面单位面积每分钟锡的特征 谱线 计数 ,称为每分钟计锡数,一般来说,曲线越低越平坦,代表整板渗锡越少且均匀。国内与国外及合资企业的玻璃CPM值相比还有比较大的差距,玻璃渗锡量严重玻璃的深加工处理,具体数值见表33。
表33 国内与国外及合资企业的玻璃实物CPM值对比/CPM
根据资料介绍,锡蒸气压随着锡液温度升高急剧增加,见表6所示,730 ℃时锡蒸气压为1.35×10Pa,1 440 ℃时锡蒸气压为133.32 Pa,可以看出 温度 4提高1倍,蒸气压提高了7.04×10 倍。因此,对比 高硼硅玻璃 和钠钙硅玻璃,假如锡槽前端温度提高300℃左右,则锡蒸气压就提高了142倍。这样,在浮法生产高硼硅 玻璃 时,玻璃液就好像处于锡的蒸气浴中,同时由于生产高硼硅玻璃的温度提高了好几百度,锡离子的活性大大增强,锡离子渗透到玻璃极表面的能力大大增强,渗锡量增加的可能性大大增加,渗锡对玻璃表面性质改变的影响更大,这是采用 浮法玻璃 工艺需要解决的问题之一。