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新聞詳情

硼硅玻璃3.3及類似玻璃
 發(fā)布時間:2012年12月07日 瀏覽:2956
典型硼硅玻璃3.3成分僅有四種氧化物,且不含二價堿金氧化物.根據(jù)法國西普公司研究,玻璃中二價堿土金屬氧化物對AZS電熔耐火材料的侵蝕十分嚴重.試驗表明這種玻璃對AZS電熔耐火材料的侵蝕大大低于一般鈉鈣玻璃.國內(nèi)使用電助熔爐熔化這種玻璃,爐齡曾長達12[熔化率0.8t/d·m2].

硼硅玻璃3.3B2O3含量在13%左右,太低則熔化溫度高,太高則熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性變壞。這是由于B2O3含量在13%15%時會出現(xiàn)硼反常現(xiàn)象,即B2O3在玻璃結構中會發(fā)生三面體和四面體之間的轉變所致。

硼硅玻璃3.3Al2O3含量不宜低于2.2%。這是由于Al2O3可在網(wǎng)絡結構中將斷裂的氧離子鏈連接,從而封閉網(wǎng)絡,防止R2O中離子遷移,以提高化學穩(wěn)定性,并防止分相。為此硼硅玻璃3.3Al2O3含量可達2.5%,再高會使熔化困難。

硼硅玻璃3.3中,要求As2O3Sb2O3含量低于0.005%,即不允許使用As2O3Sb2O3作澄清劑。這是由于玻璃在精密化學分析中,經(jīng)常需測定微量As2O3Sb2O3,如試驗用玻璃器皿中含有這種元素,將無法鑒定試樣中該元素真實含量;另外As2O3還會造成燈工加工時玻璃黑化。當然生產(chǎn)過程中環(huán)保及工業(yè)衛(wèi)生要求也嚴格限制了As2O3Sb2O3的使用。因此在硼硅玻璃3.3中禁止使用As2O3Sb2O3作澄清劑。目前主要使用NaCl作澄清劑。

特別需指出,表一列出硼硅玻璃3.3成分和性能,并未對玻璃中各種微量成分做出規(guī)定;而ASTM E438IA玻璃,對玻璃中各種微量成分有嚴格的規(guī)定,因而用于檢測的數(shù)據(jù)只有達到ASTM E438中Ⅰ型A玻璃的要求才能被國家權威機構認可。

表一列出相似硼硅玻璃3.3B40玻璃和95玻璃,在國際上都未被列入儀器玻璃標準,只能作為代用品臨時采用。其中95玻璃是我國在20世紀50年代生產(chǎn)水平低是,為了滿足需要研究的玻璃品種。其主要問題為,析晶黏度在103104Pa·s之間,無法用維洛法拉管成形,也很難用機械吹制成形,只能用人工吹制或機械壓制;極易分相是抗水性能變差;燈工反復加工會造成析晶和分相。因此在國內(nèi)硼硅玻璃3.3生產(chǎn)突破后,95玻璃已被逐步淘汰,僅在人工吹制抵擋產(chǎn)品和耐熱食器中使用。B40玻璃是光源用鎢封接玻璃,用于汞、鈉燈玻殼。20世紀80年代為了用同一生產(chǎn)線生產(chǎn)光源玻璃和儀器玻璃,將成分略作改動,使其抗水性能達到玻璃儀器要求二研發(fā)的玻璃。21世紀以來隨著硼硅玻璃3.3生產(chǎn)技術突破,生產(chǎn)成本大幅下降,汞、鈉燈玻殼需要量大增,目前B40玻璃已逐步從玻璃儀器制作領域中退出。

表一:硼硅玻璃3.3及類似玻璃成分及性能

玻璃品種

硼硅玻璃3.3

其它類似玻璃

ASTM E438 Ⅰ型A玻璃

PYREX

7789

品牌

BOMEX

BJTY

PYREX

7740

KG-33

DURAN-50

BOMEX B40

95玻璃

產(chǎn)地

中國北京

美康寧

美肯堡

德肖特

美康寧

中國北京

中國

化學成分(質(zhì)量分數(shù))%

SiO2

80.6

80.6

80.5

80.5

81

75.7

78

B2O3

12.8

13

13

13

13

15

14

Al2O3

2.4

2.3

2.3

2.5

2.0

3.0

2

CaO

0.5

0.6

Na2O

4.1

4.0

4.0

3.5

3.0

4.7

5.2

K2O

0.5

1.0

0.6

0.1

As2O3Sb2O3

0.005

0.005

0.005

0.005

0.005

0.005

0.1

主要性能

熱膨脹系數(shù)(0300℃)/(×10-7/℃)

33

32.5

32.5

33

32.5

40

38~40

退火點溫度/

560

560

560

555

560

550

550

軟化點溫度/

820

820

820

820

815

790

780

液相溫度/

1050

1050

1050

1050

1030

1070

1050

工作溫度/

1250

1250

1250

1250

1250

1200

1150

密度/g/cm3

2.23

2.23

2.23

2.23

2.22

2.29

2.25

化學穩(wěn)定性(抗水)等級/

1

1

1

1

1

1

1~2

注:①與其他雜質(zhì)含量總和<0.1%


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