玻璃配方组成设计与管理

实验三玻璃配方计算和配合料制备1 目的意义1.1 意义配方计算是根据原料化学成分和所制备的玻璃成分等计算各种原料的需要料。

配合料制备就是按照配方配制并加工原料，使之符合材料高温烧制要求。

配方计算和配合料制备是玻璃乃至各种无机非金属材料新品种研制和生产必不可少的工艺过程。

配方计算也是对后续玻璃熔制工艺参数的预测，配合料制备则直接影响玻璃的熔制效果和成品性能。

1.2 目的(1) 进一步掌握配方计算的方法；(2) 初步掌握配合料的制备方法和步骤；(3) 了解影响配合料均一性的因素。

2 实验原理2.1 玻璃成分的设计首先，要确定玻璃的物理化学性质及工艺性能，并依此选择能形成玻璃的氧化物系统，确定决定玻璃主要性质的氧化物，然后确定各氧化物的含量。

玻璃系统一般为三组分或四组分，其主要氧化物的总量往往要达到90％(质量)。

此外，为了改善玻璃某些性能还要适当加人一些既不使玻璃的主要性质变坏而同时使玻璃具有其他必要性质的氧化物。

因此，大部分工业玻璃都是五六个组分以上。

相图和玻璃形成区域图可作为确定玻璃成分的依据或参考。

在应用相图时，如果查阅三元相图，为使玻璃有较小的析晶倾向，或使玻璃的熔制温度降低，成分上就应当趋向于取多组分，应选取的成分应尽量接近相图的共熔点或相界线。

在应用玻璃形成区域图时，应当选择离开析晶区与玻璃形成区分界线较远的组成点，使成分具有较低的析晶倾向。

为使设计的玻璃成分能在工艺实践中实施，即能进行熔制、成型等工序，必须要加入一定量的促进熔制，调整料性的氧化物。

这些氧化物用量不多，但工艺上却不可少。

同时还要考虑选用适当的澄清剂。

在制造有色玻璃时，还须考虑基础玻璃对着色的影响。

以上各点是相互联系的，设计时要综合考虑。

当然，要确定一种优良配方不是一件简单的工作，实际上，为成功地设计一种具有实用意义，符合预定物化性质和工艺性能的玻璃成分，必须经过多次熔制实践和性能测定，对成分进行多次校正。

表2-1给出两种易熔的Na2O-CaO-SiO2系统玻璃配方，可根据自己的要求进行修改。

玻璃制作技术配方及原料玻璃是一种非晶态固体材料，由硅酸盐、硼酸盐、锑酸盐、氟化物等多种物质以一定比例混合制备而成。

玻璃材料广泛应用于建筑、器皿、光学、电子等领域，因其透明、坚固、耐高温等特性而受到广泛关注。

下面将介绍玻璃制作技术配方及原料。

一、玻璃制作技术配方1.硅酸盐玻璃配方:-硅石粉：55%-石灰石：25%-纯碱：15%-萤火虫石（稀土氧化物）：5%2.硼酸盐玻璃配方:-硼砂：70%-硅石粉：15%-纯碱：10%-碳酸钠：5%3.锑酸盐玻璃配方:-砷酸钾：70%-硅酸钠：20%-锑酸钠：10%4.氟化物玻璃配方:-钠氟化物：70%-氟化铝：20%-氟化镁：10%二、玻璃制作原料1.硅酸盐玻璃的原料:-硅石：主要成分为二氧化硅（SiO2），是制备硅酸盐玻璃的主要原料。

-石灰石：主要成分为氧化钙（CaO），用于调节玻璃的碱性或酸性。

-纯碱：主要成分为碳酸钠（Na2CO3），用于提高玻璃的溶解度。

-萤火虫石（稀土氧化物）：用于提高玻璃的抗辐射能力。

2.硼酸盐玻璃的原料:-硼砂：主要成分为硼酸（H3BO3），是制备硼酸盐玻璃的主要原料。

-硅石：同上。

-纯碱：同上。

-碳酸钠：同上。

3.锑酸盐玻璃的原料:-砷酸钾：主要成分为砷酸盐（As2O5），是制备锑酸盐玻璃的主要原料。

-硅酸钠：主要成分为硅酸盐（SiO2），是制备锑酸盐玻璃的主要原料。

-锑酸钠：主要成分为锑酸盐（Sb2O5），是制备锑酸盐玻璃的主要原料。

4.氟化物玻璃的原料:-钠氟化物：主要成分为氟化钠（NaF），是制备氟化物玻璃的主要原料。

-氟化铝：主要成分为氟化铝（AlF3），是制备氟化物玻璃的主要原料。

-氟化镁：主要成分为氟化镁（MgF2），是制备氟化物玻璃的主要原料。

以上是几种常见的玻璃制作技术配方及原料。

由于玻璃可以根据不同的配方和原料加工出多种不同类型的玻璃，如钢化玻璃、绝缘玻璃、光学玻璃等，所以实际配方和原料的组成可能会有所不同。

在实际生产过程中，还需要根据具体需要进行调整和改良。

各种玻璃配方知识玻璃是一种无定形固体，主要由硅酸盐和氧化物组成。

它的基本成分是石英砂（二氧化硅）和碳酸钠（二氧化碳），同时还添加了控制玻璃的特性和性能的其他氧化物和物质。

下面将介绍几种常见的玻璃配方知识。

1.硅酸盐玻璃配方：硅酸盐玻璃是最常见的玻璃类型之一，主要成分是二氧化硅（SiO2）。

硅酸盐玻璃的配方可以根据不同的需求和应用进行调整，常见的控制元素有氧化钠（Na2O）、氧化铝（Al2O3）和氧化钙（CaO），它们对玻璃的特性和性能有显著影响。

2.硼硅酸盐玻璃配方：硼硅酸盐玻璃是一种特殊的玻璃类型，其基本成分是二氧化硼（B2O3）和二氧化硅（SiO2）。

硼硅酸盐玻璃的配方中添加了较高比例的二氧化硼，这使得玻璃具有较低的熔点和较高的热膨胀系数，适合用于制作耐热玻璃器皿和光学器件。

3.铅玻璃配方：铅玻璃是一种含有较高比例的氧化铅（PbO）的玻璃，它的主要成分是二氧化硅（SiO2）和氧化铅（PbO）。

铅玻璃具有较高的折射率和较高的密度，因此广泛用于光学器件和水晶制品。

由于铅的毒性，近年来铅玻璃的使用逐渐受到限制。

4.硼铝硅酸盐玻璃配方：硼铝硅酸盐玻璃是一种混合了硼酸盐、铝酸盐和硅酸盐的玻璃。

它的配方可以根据不同的需求进行调整，通常包括较高比例的硼酸盐（如硼酸）和铝酸盐（如氧化铝）。

硼铝硅酸盐玻璃具有较低的熔点和良好的耐用性，适合用于制作化学仪器和耐火材料。

5.镁铝硅酸盐玻璃配方：镁铝硅酸盐玻璃是一种含有较高比例的镁酸盐（如氧化镁）和铝酸盐（如氧化铝）的玻璃。

它具有较高的抗热震性能和较低的热膨胀系数，适合用于制作热电容器、电力电子器件和太阳能电池等。

玻璃的配方可以根据不同的需求和应用进行调整，以达到所需的特性和性能。

同时，配方的调整还可以影响玻璃的制备工艺和成本。

因此，在设计和制备玻璃产品时，选择合适的配方是至关重要的。

玻璃的生产配方玻璃是一种非晶体材料，经常被人们广泛使用。

不管是用于建筑行业还是日常生活中，执行玻璃都是必不可少的。

那么，制造玻璃的过程是怎样的呢？下面就来一步步讲解。

首先，制造玻璃的重要组成部分是什么呢？牢记，这里所说的一些相关的配方，只是玻璃的制造过程中的原料的比例，而真正决定玻璃品质的还有其他诸多因素。

第一步：硅砂制造玻璃最主要的材料是硅酸盐，而这其中最重要的一部分就是硅砂。

硅砂是一种自然形成的矿物质，也可以利用玻璃废料进行回收利用。

第二步：碳酸钠除了硅砂，另外一个主要的原材料是碳酸钠（Na2CO3），是由琼脂石和菜苔灰烧制而成的碱性物质。

第三步：石灰第三个主要原材料是石灰CaO，这个物质通常用石灰石（CaCO3）进行加热解离（即石灰岩）。

石灰是为了确保玻璃制品的柔韧性和耐用性而加入的。

第四步：其他材料在玻璃制造的过程中，还需要添加其他一些成分，使得玻璃的性能更加展现优势。

这里我们就需要根据公式来计算各种元素和化合物的浓度和比例。

光是添加硅砂、碳酸钠、和石灰并不足以制造好玻璃。

制造好的玻璃还需要加入一些微小的其他元素，例如氧化铁、氧化铜、氟化物、磷酸盐等等。

这些元素的浓度和比例都需要根据情况来确定。

综上所述，玻璃的生产配方应该是：SiO2（硅砂）: 70-74%，Na2O（碳酸钠）:12-16%，CaO（石灰）:10-15%。

其他元素和化合物的浓度和比例也需要根据具体的情况来确定。

在制造完毕玻璃之后，还需要熔化它，然后立即将其冷却，以确保其具有均匀的外观和结构。

制造玻璃的最终过程是因其制造方法而异的，但通常会涉及到将材料融化以形成燃烧或电弧。

随着它的熔化和冷却，玻璃的形成过程就完成了。

总之，制造玻璃的生产配方需要牢记它是硅砂、碳酸钠、石灰和其他元素和化合物的比例组合，不同的原料比例可以决定我们所制造的不同类型的玻璃，应该根据具体的应用情况来确定。

玻璃的主要成分和原料玻璃的主要化学成分是二氧化硅及氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾，其作用如下：1、二氧化硅为形成玻璃的主要组分，并使玻璃具有一系列优良性能，如透明度、机械强度、化学稳定性和热稳定性等。

缺点是其熔点高、熔液粘度大，造成熔化困难、热耗大，故生产玻璃时还需加入其他成分以改善这方面的状态。

2、玻璃原料中重新加入少量氧化铝，能减少玻璃的析晶女性主义，提升化学稳定性和机械强度，提升热稳定性，但当其含量过多时(al2o3>5%)，就可以升高玻璃液的黏度，并使熔融和回应出现困难，反而减少析晶女性主义，并易并使玻璃原板上发生波筋等瑕疵。

3、加入适量氧化钙，能降低玻璃液的高温黏度，促进玻璃液的熔化和澄清。

温度降低时，能增加玻璃液黏度，有利于提高引上速度。

缺点是含量增高时，会增加玻璃的析晶倾向，减少玻璃的热稳定性，提高退火温度。

4、氧化镁其促进作用与氧化钙相似，但没氧化钙减少玻璃析晶女性主义的缺点，因此需用适度氧化镁替代氧化钙。

但过量则可以发生透辉石结晶，提升淬火温度，减少玻璃对水的稳定性。

5、氧化钠、氧化钾为良好的助溶剂，降低玻璃液的年度，促进玻璃液的熔化和澄清，还能大大降低玻璃的析晶倾向，缺点则是会降低玻璃的化学稳定性和机械强度。

由于二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾具有以上一些特点，故在中国玻璃工业中一般大致控制在下列含量范围：sio2 70%～%，al2o3 1%～2.5%，cao 8%～10%，mgo1.5%～4.5%，(na2o+k2o)13%～15%。

此外，玻璃原料中常所含少量三氧化二铁、氧化铁、三氧化二铬等有毒成分，其促进作用如下：a、三氧化二铁能使玻璃着色，降低玻璃的透明度、透紫外线性能、透热性和机械强度，造成熔化澄清困难，并给玻璃的熔制品带来不良影响。

b、三氧化二铬能够较猛烈地并使玻璃着色，增加透明度，铬矿物颗粒能够在玻璃原板上构成黑点。

c、二氧化钛能提高玻璃的光折射和吸收紫外线性能;在三氧化二铁与二氧化钛超出一定含量比时，使玻璃组分中氧化铁的染色作用增强。

玻璃配方组成设计与管理何旭远(五粮液集团环球有限公司,宜宾644007)摘要:玻璃配方组成对产品的理化性质、生产成本和工艺控制均会产生重大的影响,组成设计不当,不但会造成产品质量下降、废品增加、成本提高,而且会给熔制、成形、退火等工艺控制带来严重后果,甚至无法生产,企业的经济效益和信誉将受到极大的损害。

文章主要介绍了配方组成优化设计的原理、计算机模拟设计方法、配方的计算、组成的监控与调整。

关键词:玻璃配方;新品开发;组成设计与管理Design of Glass Formula Composition and ManagementHE X u-yuan(T echnology R&D Center of G lobal Gr oup Co,L td.Wuliang ye Group,Y ibin644007,China)Abstract:Glass formula co mposition has significant impact on physical and chemical properties,production cost and pro-cess control.If composition desig n is not adequate,it shall result in low product quality,reject incr ease and cost rise,and also shall bring ser ious consequence to process control,such as melting,forming,annealing,etc,and even product ion stop,caus-ing serious damage to enterpr ise economic benefit and credit.T his article introduces the pr inciple of formula composition opt-i mizing design,metho d of computer simulation design,calculation of formula,monitoring and adjustment of composition. Key words:glass formula;new product development;composition design and manag ement根据经验、配方,凭直觉建立经验规则的经验性配方设计将使得企业面临2个致命的问题:一是无法将顾客对产品的要求转化为玻璃的性质要求,进而根据性质设计出合理的配方来满足顾客要求。

有机玻璃生产配方聚甲基丙烯酸甲醋浇铸板材配方1（透明板）用量(g)聚甲基丙烯酸甲醋 100 偶氮二异丁睛 0 . 06 DBP 8硬脂酸 0 . 6 甲基丙烯酸 0 . 1 配方 2 （透明彩色板）用量(g) 聚甲基丙烯酸甲醋 100 偶氮二异丁睛 0 . 16 DBP 8硬脂酸 0.6 甲基丙烯酸 0 . 02-0.05 颜料适量工艺、性能、用途：由于板厚度直接影响配方各成分用量，现指的是 2 -3mm 板；所用颜料因品种而异，则配方中用量亦不同。

甲基丙烯酸甲醋和助剂经计量后，加一定比例的边角回收料，经预聚制浆、灌模、聚合、脱模、整修后即得制品。

本品即通常所指的有机玻璃板。

它透明性好，相对密度小于普通玻璃的一半，抗破碎能力超过普通玻璃的几倍，且具良好的电绝缘性和机械强度，以及极佳的二次加工性，广泛用于化工、文教、汽车、航海、航空等工业中。

磷矿渣或铁泥填充聚氯乙烯板配方用量(g)悬浮法聚氯乙烯树脂 100 DOP 5 三碱式硫酸铅 5 硬脂酸钡 1 . 5 硬脂酸铅0.5硬脂酸 1 磷矿渣或铁泥 30 -50工艺、性能、用途：磷矿渣粉碎后用 100 -200 目筛子过筛，与树脂、助剂一起进行捏合、辊压成片、压制成型后即可得本品。

本品具备一般聚氯乙烯硬制品的化学、物理性能，且在刚度方面有所提高，成本有所下降，广泛用于建筑、建材、化工、日用及其它各个部门。

聚氯乙烯石墨板生产工艺配方用量(g)聚氯乙烯树脂 100 三碱式硫酸铅 3二碱式硫酸铅 1 硬脂酸0.5-1 石墨（ 100 - 200 目） 15 工艺、性能、用途：配料后经捏合、炼塑、压延、切割、叠合、层压、锯切成板材后即得制品。

本品具有耐化学腐蚀性、较好的物理机械强度和二次加工性能，且改善了导热性和电性能，凡可用普通聚氯乙烯硬板之处，均可用本品代替，更适合用于腐蚀性介质的热交换器等要求导热的场合聚氯乙烯层压硬板配方用量(g)聚氯乙烯树脂 100 三碱性硫酸铅 5 - 7 硬脂酸钡 1 - 2 轻质碳酸钙 1-5 硬脂酸 0 . 5 石蜡0.5 炭黑适量工艺、性能、用途工艺：与聚氯乙烯软层压板类同，因其具有良好的耐化学腐蚀性、电绝缘性和一定的机械强度，故广泛应用于工农业生产和国防建设上，尤其经焊接等二次加工后，能制成各种耐酸碱腐蚀的容器和化工设备中的衬里材料，是化学工业不可缺少的耐腐蚀材料。

十一、实用玻璃配方11-1瓶罐玻璃、玻璃器皿、玻璃保温瓶、平板玻璃、微晶玻璃、11-1.1瓶罐玻璃的用量请参照玻璃附属原料中的介绍。

本发明介绍的是一种高红外线传递的氯化物玻璃。

该玻璃的配方为：CaF220-30%(最佳范围20-29.5%)、AlF328-34%(最佳 28-32.5%)、PbF225-35%(最佳 27.5-31.5%)、LiF 5-10%(最佳 5-9.3%)、KF 2-6%（最佳 0-6.8%）。

其中YF3+LaF3为2-8%（最佳 3-6.5%），以上均为克分子百分比，还需加上重量百分比为0.5-1.5%的氧稳定剂。

本发明的玻璃由于采用了氧稳定剂，但用量很小，从而使玻璃稳定性很好，并能做得很薄，红外线的透过率也大大提高。

11-3眼睛片用玻璃本发明的玻璃对压制尺寸精确的眼睛片来说特别适用。

该玻璃的配方为：P 2O545-55%、BaO 15-40%、PbO 5-35%、Li2O 5-15%、Al2O30-15%、以氯化物形成存在的F 0-6%。

其中，25%的BaO可以用CaO、MgO或SrO来代替，25%的Li2O可以其它的碱金属氧化物来代替，用两均相同（上述用量为克分子百分数）。

本发明介绍的玻璃是一种新型玻璃，它是无色透明的，耐侵蚀性能甚至超过了一级标准，用来压制眼睛片时，曲率公差的精确度能达到不超过+-0.5丝的精度，而表面的的粗糙度则低于0.02丝。

11-4铝玻璃本发明的铝玻璃具有一个较陡的温度-粘度曲线，一次它对于用吹制法来成型玻璃器皿的工艺是十分合适的。

该玻璃的配方为：SiO250-60%、Al2O30-3%、B2O30-8%、Lr20-3%、CaO 0-8%、Li2O 0-3%、Na2O0-15%、K2O 0-15%、PbO 20-30%。

其中SiO2+Al2O3+B2O3+ZRO2为55-65%、B2O3+CaO为5-10%、Li2O+Na2O+K2O为 9-16%（重量百分比）。

配料制备一、一、原料的选择采用什么原料来引入氧化物，是玻璃生产中的一个主要问题。

原料的选择，应根据已确定的玻璃组成，玻璃的性质要求，原料的来源、价格、矿藏量与供应的可靠性等来全面地加以考虑。

原料的选择恰当，对原料的加工工艺，玻璃的熔制过程、玻璃的质量、生产成本均有应响。

一般来说，应遵循如下原则。

1-1原料的质量，必须符合要求，而且成分稳定原料的化学组成，矿物组成，颗粒度组成都要符合质量要求。

首先原料的主要含量必须符合要求。

其次化学成分要比较稳定，其波动范围一般是根据玻璃化学成分所允许的偏差进行确定。

在不调整配方的情况下，原料的化学组成允许偏差如下：1-2易于加工选用易于加工的原料，不但降低设备投资，而且可以减少生产成本。

1-3成本低，能大量供应在不影响玻璃的前提下，最大限度的采用成本低、近周边地区的原料。

减少运费、减少库藏量。

如生产瓶罐深色玻璃时，可以采用就近的含铁高的石英砂。

1-4少用对人体有害的原料和轻质得原料轻质得原料易飞扬，一分层，如近几年来纯碱采用重质，不用轻质纯碱。

尽量不用轻质碳酸钙、碳酸镁等。

对人体有害的原料如白砒尽量不用，或者与三氧化二锑共用，使用铅化合物原料时，要注意劳动保护并定期检查身体。

1-5对耐火材料要侵蚀小氟化物。

如萤石是有效的助熔剂，但他对耐火材料的侵蚀较大，在熔制条件允许的情况下最好不用，硝酸钠对耐火材料侵蚀较大，而且价格昂贵，除了做澄清剂脱色剂以及有时为了调节配合料气体率，少量使用外，一般不作为引入氧化钠的原料。

二、二、原料的运输与储存原料的运输和储存，是玻璃生产中不可忽视的问题。

如果原料运输与储藏处理不当，会使原料发生报废，供应中断，或积压资金，对生产来说都将来造成影响。

原料储存应该有一定的数量。

储量不足，可能供应不上，影响正常生产。

储量过多积压资金，增加储量的困难。

一般根据原料日用量、原料的运距、可靠性来决定，储存数日至十日。

原料的容量重量，系数（T/M3）。

玻璃配料简介玻璃是一种广泛应用于建筑、家居和工业制品的无机非金属材料。

为了制造出高质量的玻璃产品，需要精确配料各种原料。

本文将介绍玻璃制品的常见原料和配料过程。

玻璃的主要组成玻璃的主要成分是二氧化硅（SiO2）。

除了二氧化硅，玻璃还包含其他辅助成分，如氧化钠（Na2O）、氧化钙（CaO）和氧化铝（Al2O3）。

这些成分的比例和配料过程对玻璃的性质和应用起着重要的影响。

玻璃配料的常见原料1. 二氧化硅（SiO2）二氧化硅是制造玻璃的主要原料。

它可以从石英矿石、石英砂或沙石等来源中提取。

二氧化硅的纯度和颗粒大小对玻璃的质量和透明度有着重要的影响。

2. 氧化钠（Na2O）氧化钠是玻璃配料中的重要成分，可以提高玻璃的熔化温度和粘附性。

它通常通过碱性矿石，如天然碱、碱石灰和重晶石等获取。

3. 氧化钙（CaO）氧化钙是另一个常见的玻璃配料原料。

它可以降低玻璃的熔化温度，并增加玻璃的稳定性和耐久性。

氧化钙可以从石灰石或生石灰等来源中获得。

4. 氧化铝（Al2O3）氧化铝是一种常用的玻璃配料，可以改善玻璃的物理和化学性质。

它主要从含铝石灰石或者氧化铝矿石中提取。

玻璃配料过程玻璃配料过程是将上述原料按照一定比例混合，并通过一系列的加热和冷却过程制成玻璃产品的过程。

下面是一般的玻璃配料流程：1.原料准备：将二氧化硅、氧化钠、氧化钙和氧化铝等原料按照配比准备好。

2.原料称量：根据配方要求，将各种原料按照精确的比例称量。

这一步需要精确的配比控制，以确保最终产品的质量符合要求。

3.原料混合：将称量好的原料放入混合机中，进行充分的混合，以确保各种原料均匀分布。

4.加热与熔化：将混合好的原料放入玻璃窑炉中，在高温下加热熔化。

熔化过程中，原料中的化合物会发生化学反应，并将玻璃的成分和性质固定下来。

5.冷却与成型：将熔化的玻璃从窑炉中取出，放置在冷却台上，通过控制冷却速度，使玻璃逐渐变硬。

在冷却过程中，可以根据需要进行成型，例如压延、抽拉或模具成型等。