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浮法玻璃下表面滲錫的研究進(jìn)展及治理方法

來源:玻璃雜志 作者:郭衛(wèi)、王艷霞 2018/8/6 11:50:11

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中玻網(wǎng)】浮法玻璃的成形是在熔融的錫液表面進(jìn)行,錫槽內(nèi)環(huán)境比較復(fù)雜,存在著玻璃液-錫液-錫槽保護(hù)氣體的三相系統(tǒng)。錫液在1 000℃左右與玻璃液的浸潤角為175°,基本上不浸潤。但因為錫槽密封不良、保護(hù)氣體的純度不高或者玻璃液本體的原因等都會造成錫液的污染,而錫的氧化物卻會嚴(yán)重污染玻璃液。在玻璃的結(jié)構(gòu)中陰離子多面體間頂角相連形成三度空間連續(xù)的網(wǎng)絡(luò),而堿金屬或堿土金屬陽離子作為網(wǎng)絡(luò)外體,填充在網(wǎng)絡(luò)的空隙中。這些陽離子與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間呈現(xiàn)較強(qiáng)的離子性,鍵間結(jié)合力較弱。當(dāng)玻璃液流入到錫槽中,漂浮在溫度較高的熔融錫液表面時,與多面體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)合力弱的陽離子就處于活化態(tài),此時便會發(fā)生離子交換和離子擴(kuò)散,這樣錫離子向玻璃表面擴(kuò)散和滲透,造成滲錫。

  經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),少量的滲錫有利于改善玻璃抗化學(xué)侵蝕和抗發(fā)霉。但當(dāng)玻璃下表面的滲錫超出一定量時,就會引起玻璃鋼化彩虹,是指浮法玻璃進(jìn)行熱加工時,下表面呈現(xiàn)彩光,在顯微鏡下觀察玻璃表面有微皺紋,微皺紋對光線干涉,反射時呈現(xiàn)彩色,直接影響了玻璃的質(zhì)量。不僅如此,還會影響到玻璃的力學(xué)強(qiáng)度、介電性能和光學(xué)性能等。隨著滲錫量的增加,玻璃的抗彎強(qiáng)度先加大后減小。并且在雙環(huán)實驗過程中,當(dāng)受壓面為滲錫面時抗彎強(qiáng)度要高于氣氛面作為受壓面時測得的抗彎強(qiáng)度。

  減少滲錫量,通常采取以下幾點(diǎn):(1)合理的成形溫度制度,在相同的處理時間下,玻璃下表面的滲錫量會隨著溫度的升高而加大。因此,需要根據(jù)不同厚度、不同規(guī)格的玻璃,設(shè)置合理的成形溫度制度,控制高溫區(qū)長度及溫度范圍,減少錫離子的擴(kuò)散和滲入;(2)加強(qiáng)錫槽密封,提高槽壓,保持錫槽氣氛的潔凈。保持錫槽內(nèi)氮?dú)夂蜌錃獗Wo(hù)氣體的純度和總量,使錫槽內(nèi)保持適當(dāng)?shù)奈⒄龎海?~5 Pa,有時甚至到10 Pa左右);(3)加鐵還原,理論上鐵的還原性比錫強(qiáng),在錫液中加入單質(zhì)鐵可以發(fā)生Fe+Sn2+→Sn+Fe2+或者是4Fe+3Sn4+→3Sn+4Fe3+的反應(yīng),從而使得錫液的污染度降低。

  因此,尋求合適的方法,減少滲錫量,對于提高浮法玻璃的產(chǎn)品質(zhì)量是非常有意義的。

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