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光学玻璃结石是如何形成的?

导读: 光学玻璃结石是出现于玻璃中的结晶夹杂物,结石同气泡、条纹一样都是光学玻璃必须克服的缺陷,结石的存在严重地影响光学玻璃的光学均匀性。

  光学玻璃结石是出现于玻璃中的结晶夹杂物,结石同气泡、条纹一样都是光学玻璃必须克服的缺陷,结石的存在严重地影响光学玻璃的光学均匀性。结石的尺寸大小不一,有的呈针头状细点,有的可连片成块。其中包含的晶体有的用肉眼或放大镜即可发现,有的则需用偏光显微镜才能清楚地辨别。

  由于光学玻璃结石形成的来源十分复杂,形成的历史条件变化多端;因此,研究结石的成因及其检验时遵循的原理和方法,成为岩相学上令人注意的一个方面,由于岩相分析结果对判断结石来源和提出改善和防止的措施,产生了良好的促进作用,日前已成为控制生产的必要手段。

  结石有不同的类型,现按其产生原因叙述如下。

  1、炉料结石

  配合料中某些结晶组分没有很好溶解,即被带入到玻璃制品中间,为炉料结石。在很多情况下,以石英为常见。如果在一定制度下,料粉成分发生变化,尤其是碱性物质缺少时如不及时提高熔制温度,则二氧化硅就难以溶解,于是产生炉料结石。在一般情况下,石英未能完全溶解是同粉料混合不匀、石英粉料内出现较大颗粒或者同炉内温度降低、熔化产生分层、液流出现不正常等有关。个别粗粒石英的残留,则往往与筛网破损有关。料粉的飞扬使碱性物质损失也有可能造成石英难溶而形成料粉结石。不难看到,形成炉料结石的因素甚多,要从结石的检验中找出依据说明真正造成炉料结石的原因,还得依靠岩相学方法来解决。而在正常生产下严格控制工艺制度是避免产生料粉结石的重要条件。炉料石英颗粒过细或炉料中水分过多,使炉料结团,也有可能形成炉料结石。

  2、耐火材料结石

  在光学玻璃熔炼过程中,坩埚的底部和壁部不断地被玻璃液冲刷和侵蚀。由于陶瓷坩埚在制造时采用生料作为粘合剂,坩埚经高温烧结后,粘合荆的生料耐侵蚀较差。耐侵蚀性差的生料部分在高温时先被玻璃侵蚀溶解掉,致使坩埚表两层的一些熟料颗料成为“孤岛”状暴露在玻璃中,进而从坩埚上脱落,掉入玻璃液中成为结石。坩埚和搅拌器在机械作用下损坏落入玻璃中也会形成结石。除此以外,象炉顶砖、耐火拢或炉滴掉入玻璃中也形成结石:这些光学玻璃结石都是因耐火材料而产生的,因此通常称为耐火材料结石。

  耐火材料结石常常是由于坩埚等耐火材料的不良而造成的,如坩埚气孔率过大,烧结不好等使其抗侵蚀性能不好,另外采用了过高的熔化温度也容易造成耐火材料结石。因此提高坩埚的抗侵蚀性能,在不影响玻璃澄清均化情况下,尽量采用较低的化料温度和澄清温度以减少玻璃液对坩埚的侵蚀,可以有效地减少耐火材料结石的产生。此外对于熔炉也要经常检查维修,避免炉滴、炉顶砖、耐火泥掉入玻璃中。

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