低能耗鈉鈣硅玻璃的配方優(yōu)化研究.pdf

1、世界環(huán)境日益惡化以及地球資源緊缺的問題給高能源消耗的玻璃行業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的挑戰(zhàn)。在玻璃生產(chǎn)過程中，配合料加熱熔制形成符合生產(chǎn)工藝要求的玻璃液需要消耗大量的熱量，是導(dǎo)致玻璃工業(yè)高能耗最主要的因素。目前，玻璃工業(yè)節(jié)能降耗的研究工作主要集中在設(shè)計(jì)低熔玻璃成分以降低熔化溫度方向，但忽略了組分的變化對(duì)于配合料熔化熱的影響，因而并不能全面有效評(píng)估節(jié)能降耗的效果。同時(shí)，玻璃組分的改變通常會(huì)引起其使用性能產(chǎn)生改變，因此在設(shè)計(jì)低熔玻璃成分以降低能源消

2、耗的同時(shí)，還必須保證不降低其使用性能。
　　本課題以鈉鈣硅浮法平板玻璃為基礎(chǔ)并引入不同含量的氧化硼制備配合料，通過差熱分析測試以及標(biāo)定系數(shù)法分析研究了氧化硼引入量對(duì)于配合料熔化過程中的化學(xué)反應(yīng)以及熔化熱的影響。研究表明氧化硼的引入能促進(jìn)配合料中碳酸鈣的分解，且由于其高溫下的熔融狀態(tài)能提高傳熱效率和加速傳質(zhì)速率，因而能促進(jìn)硅酸鹽反應(yīng)的發(fā)生；配合料熔化熱隨氧化硼引入量的增加先降低后升高，當(dāng)引入量為3.5 mol％時(shí)，熔化熱達(dá)到最小，相

3、比于未引入氧化硼的基礎(chǔ)玻璃降低約61 kJ/kg。
　　將各組配合料進(jìn)行高溫熔化并制備成玻璃，利用傅立葉紅外以及拉曼光譜對(duì)玻璃結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征；使用熱膨脹儀測試了玻璃轉(zhuǎn)變溫度、軟化溫度以及熱膨脹系數(shù)；使用高溫旋轉(zhuǎn)黏度儀并通過MYEGA公式擬合出了整個(gè)溫度范圍內(nèi)玻璃的黏度變化，研究了不同氧化硼引入量對(duì)黏度參考點(diǎn)的影響；使用梯溫爐對(duì)玻璃的液相線溫度進(jìn)行了測試；通過粉末法測試了玻璃的耐水性能。研究表明氧化硼最佳引入量為4 mol%，此時(shí)玻