主题：【分享】关于玻璃的一些知识

6．乳浊剂
　 　入射玻璃中的光线因受基质玻璃中的微小粒子散射而使玻璃呈乳浊状。能而使玻璃呈乳浊状的物质称为乳浊剂。影响玻璃乳浊度的主要因素是；基质玻璃的成分， 乳浊剂的种类，玻璃与乳浊粒子的折射率差，单位体积中乳浊粒子的数量及乳浊粒子的尺寸。根据乳浊相生成的方式及性质，可把玻璃的乳浊分为三类；晶体引起的 乳浊，液滴相引起的乳浊和气泡引起的乳浊。常用的乳浊剂有冰晶石，萤石，氟硅酸钠等氟化物，磷酸盐，氧化锆等。
冰晶石 (Na3AlF6)是比重为2.88的白色粉末，天然冰晶石含有大量SiO2,Fe2O3，工业产品冰晶石纯度较高，Fe2O3<0.03%，较常用。
　　氟化物的作用机理是F-1使玻璃的键合强度降低，使碱金属或碱土金属的氟化物（主要是CaF2）易于从玻璃中析晶而出。在采用氟硅酸钠和萤石作乳浊剂时，须同时引入适量长石或高岭土，以增加氧化铝的含量。
磷酸盐 有磷酸钙[Ca3(PO4)2]，骨灰，天然磷灰石[Ca4(CaF)(PO4)3]等。磷酸盐的作用是玻璃液在降温过程中产生液-液分相，因磷酸钙的富集析晶而产生乳浊作用。
三            碎玻璃
　　碎玻璃是一种宝贵的资源，世界各国对它的回收利用都十分重视。碎玻璃的回收，可以减少固体垃圾的数量，碎玻璃的利用，可节省资源，开发出许多新的产品，市场前景十分广阔。
1．碎玻璃的利用
1.1 熔制玻璃制品
　　将碎玻璃掺入配合料中，是碎玻璃利用的传统方法，可以节省原料，燃料，减少废气排放量，减小对熔窑的侵蚀，延长熔窑使用寿命。
1.2生产实心玻璃微珠
以 碎玻璃为主要原料制造的实心玻璃微珠已得到广泛的应用。在化工行业，用作油漆，油墨，涂料，制药等生产时的研磨介质；在机械行业，用作内燃机，涡轮叶片， 金属模具等结构部件表面清洁，抛光，增强之用的喷丸；在工程塑料和橡胶制品中，用作增强用的填充料，由于其圆整度好，流淌性好，光滑均匀，作填充料时填充 均匀，无死角，无虚边；在交通方面，利用其定向反射反光的特点，用以制作交通标志牌，公路反光线道。作为海上救助反光材料，已被国际海上救助机构正式采 用，用于救生衣，救生圈，救生艇的制作。
用碎玻璃制玻璃微珠的方法有；一次成形法；将碎玻璃熔融后，采用喷，吹，抛等方法直接成球；二次成形法，即烧结成球法。山东博山，浙江天台，四川江油每年吞吃上千吨回收的碎玻璃，生产出上千吨玻璃微珠，获得了很好的环境效益与经济效益。
1.3生产玻璃陶瓷装饰板
将回收的有色或无色碎玻璃及陶瓷碎片经破碎，筛分，制作成多彩多姿的建筑装饰板，可广泛应用于墙面，柱面，楼梯，阳台，风景壁画，人物雕塑等装饰。
1.4生产玻璃花岗岩石板
    玻璃花岗岩石板全部由碎玻璃制成，其表面硬度，抗折强度及耐久性与天然花岗岩类似，而且具有体积密度小，粘结强度高的优点，可用作墙面或地面装饰材料。
1.5生产彩色玻璃马赛克
用回收的碎玻璃添加少量着色剂，用烧结法生产彩色玻璃马赛克，具有原料来源广，工艺简单，成本低的优点。在江苏，上海，黑龙江等省市，得到了广泛的推广应用。
1.6生产彩色玻璃球（玻璃弹子）
以回收的碎玻璃在马蹄焰池窑中熔制的玻璃液为透明料，以坩埚窑中熔制的玻璃液为彩色料，制成彩色玻璃弹子，用作智力玩具，装饰材料及艺术礼品，市场需求量正逐年增大。
1.7生产泡沫玻璃
泡沫玻璃容重小，吸水率低，保温性好，化学稳定性高，防火性好，隔音效果佳，已获得了广泛的应用。
由 碎玻璃粉掺加5-10%发泡剂，经500-950℃烧结软化并发泡，制成泡沫玻璃，切割加工成制品，可用作墙体，天棚等的保温隔热，隔音材料，市场前景十 分广阔。以墙体材料的50%采用泡沫玻璃计，我国年用量即可达几十万立方米。我国现有泡沫玻璃生产线几十条，年产量约一万立方米。
1.8用作道路面层材料
碎玻璃加入适量晶核剂重熔，水淬，在晶化炉晶化后，即可作为骨料掺入混凝土中，用于道路路面修筑。汽车在这种路面行驶，不易打滑，制动性好，外胎磨损并不增大。
1.9用于其它方面
    碎玻璃粉可用作橡胶，塑料，涂料的填充料，能提高橡胶制品的硬度和耐磨性，能提高涂料的复盖能力，并使涂层有特殊的艺术效果。
2．碎玻璃对玻璃熔制的影响
当碎玻璃用于生产玻璃制品时，在配合料中的加入量以18%-26%为宜，碎玻璃的引入对玻璃的熔制及产品质量会产生一定影响。
2.1二次挥发 在碎玻璃重熔后，易挥发组分将进行第二次挥发，因而该组分的含量将减少，例如重熔后的Na2O比重熔前平均低0.15%。对那些更易挥发的组分，其差别就更大。因此必须补充某些原料以调整玻璃组成。
2.2二次积累 由于玻璃液对耐火材料的侵蚀，使玻璃中的Fe2O3和Al2O3含量增加，所以二次熔化就产生二次积累。
2.3对某些化学稳定性较差的玻璃，由于表面水解造成表面层成分与内层成分之间的差别，若熔制温度较低或玻璃液的对流不大时，在熔制后的玻璃液内往往会留下明显的线痕。
2.4碎玻璃重熔时，某些组分会发生热分解并释出氧气，将对变价元素的呈色产生影响。
2.5碎玻璃中含有少量化学结合气体，重熔时产生相当于二次气泡那样的微小气泡。因此 ，加入原单位玻璃多时，就难于澄清。
2.6 碎玻璃的粒度及在配合料中的比例对玻璃熔化时间有明显影响。试验表明，碎玻璃的粒度小于0.25毫米或界于2-20毫之间时，熔化时间均较短；随碎玻璃加 入量的增多，配合料的熔化时间缩短，但加入量过多时，将延长澄清时间。在实际生产中，碎玻璃的块度要均匀，等块度的碎玻璃应占90%，因为大小不一的玻璃 块，会导致条纹缺陷的产生。另外，颗粒度过小，会增加粉碎耗用的动力。

第三节  配合料制备
                一  玻璃成分的设计
玻璃成分的设计要考虑的主要有如下方面；
1．制品质量要求，指制品对玻璃性能的要求，如玻璃的力学性能，光学性能，电学性能，热稳定性，化学稳定性等。
2．工艺要求
2.1 熔制方面 应便于熔制，澄清，不易产生缺陷。例如，为使玻璃有较低的熔化温度和较小的析晶倾向，在成分上应趋向于取多组分，大部分工业玻璃中氧化物组分均在五六个以 上；在选定组成点时，要尽量接近相图中的相界线或低共熔点，利用两种或两种以上不同组成的晶体间析晶时的相互干扰作用以降低析晶能力。

6．乳浊剂
　 　入射玻璃中的光线因受基质玻璃中的微小粒子散射而使玻璃呈乳浊状。能而使玻璃呈乳浊状的物质称为乳浊剂。影响玻璃乳浊度的主要因素是；基质玻璃的成分， 乳浊剂的种类，玻璃与乳浊粒子的折射率差，单位体积中乳浊粒子的数量及乳浊粒子的尺寸。根据乳浊相生成的方式及性质，可把玻璃的乳浊分为三类；晶体引起的 乳浊，液滴相引起的乳浊和气泡引起的乳浊。常用的乳浊剂有冰晶石，萤石，氟硅酸钠等氟化物，磷酸盐，氧化锆等。
冰晶石 (Na3AlF6)是比重为2.88的白色粉末，天然冰晶石含有大量SiO2,Fe2O3，工业产品冰晶石纯度较高，Fe2O3<0.03%，较常用。
　　氟化物的作用机理是F-1使玻璃的键合强度降低，使碱金属或碱土金属的氟化物（主要是CaF2）易于从玻璃中析晶而出。在采用氟硅酸钠和萤石作乳浊剂时，须同时引入适量长石或高岭土，以增加氧化铝的含量。
磷酸盐 有磷酸钙[Ca3(PO4)2]，骨灰，天然磷灰石[Ca4(CaF)(PO4)3]等。磷酸盐的作用是玻璃液在降温过程中产生液-液分相，因磷酸钙的富集析晶而产生乳浊作用。
三            碎玻璃
　　碎玻璃是一种宝贵的资源，世界各国对它的回收利用都十分重视。碎玻璃的回收，可以减少固体垃圾的数量，碎玻璃的利用，可节省资源，开发出许多新的产品，市场前景十分广阔。
1．碎玻璃的利用
1.1 熔制玻璃制品
　　将碎玻璃掺入配合料中，是碎玻璃利用的传统方法，可以节省原料，燃料，减少废气排放量，减小对熔窑的侵蚀，延长熔窑使用寿命。
1.2生产实心玻璃微珠
以 碎玻璃为主要原料制造的实心玻璃微珠已得到广泛的应用。在化工行业，用作油漆，油墨，涂料，制药等生产时的研磨介质；在机械行业，用作内燃机，涡轮叶片， 金属模具等结构部件表面清洁，抛光，增强之用的喷丸；在工程塑料和橡胶制品中，用作增强用的填充料，由于其圆整度好，流淌性好，光滑均匀，作填充料时填充 均匀，无死角，无虚边；在交通方面，利用其定向反射反光的特点，用以制作交通标志牌，公路反光线道。作为海上救助反光材料，已被国际海上救助机构正式采 用，用于救生衣，救生圈，救生艇的制作。
用碎玻璃制玻璃微珠的方法有；一次成形法；将碎玻璃熔融后，采用喷，吹，抛等方法直接成球；二次成形法，即烧结成球法。山东博山，浙江天台，四川江油每年吞吃上千吨回收的碎玻璃，生产出上千吨玻璃微珠，获得了很好的环境效益与经济效益。
1.3生产玻璃陶瓷装饰板
将回收的有色或无色碎玻璃及陶瓷碎片经破碎，筛分，制作成多彩多姿的建筑装饰板，可广泛应用于墙面，柱面，楼梯，阳台，风景壁画，人物雕塑等装饰。
1.4生产玻璃花岗岩石板
    玻璃花岗岩石板全部由碎玻璃制成，其表面硬度，抗折强度及耐久性与天然花岗岩类似，而且具有体积密度小，粘结强度高的优点，可用作墙面或地面装饰材料。
1.5生产彩色玻璃马赛克
用回收的碎玻璃添加少量着色剂，用烧结法生产彩色玻璃马赛克，具有原料来源广，工艺简单，成本低的优点。在江苏，上海，黑龙江等省市，得到了广泛的推广应用。
1.6生产彩色玻璃球（玻璃弹子）
以回收的碎玻璃在马蹄焰池窑中熔制的玻璃液为透明料，以坩埚窑中熔制的玻璃液为彩色料，制成彩色玻璃弹子，用作智力玩具，装饰材料及艺术礼品，市场需求量正逐年增大。
1.7生产泡沫玻璃
泡沫玻璃容重小，吸水率低，保温性好，化学稳定性高，防火性好，隔音效果佳，已获得了广泛的应用。
由 碎玻璃粉掺加5-10%发泡剂，经500-950℃烧结软化并发泡，制成泡沫玻璃，切割加工成制品，可用作墙体，天棚等的保温隔热，隔音材料，市场前景十 分广阔。以墙体材料的50%采用泡沫玻璃计，我国年用量即可达几十万立方米。我国现有泡沫玻璃生产线几十条，年产量约一万立方米。
1.8用作道路面层材料
碎玻璃加入适量晶核剂重熔，水淬，在晶化炉晶化后，即可作为骨料掺入混凝土中，用于道路路面修筑。汽车在这种路面行驶，不易打滑，制动性好，外胎磨损并不增大。
1.9用于其它方面
    碎玻璃粉可用作橡胶，塑料，涂料的填充料，能提高橡胶制品的硬度和耐磨性，能提高涂料的复盖能力，并使涂层有特殊的艺术效果。
2．碎玻璃对玻璃熔制的影响
当碎玻璃用于生产玻璃制品时，在配合料中的加入量以18%-26%为宜，碎玻璃的引入对玻璃的熔制及产品质量会产生一定影响。
2.1二次挥发 在碎玻璃重熔后，易挥发组分将进行第二次挥发，因而该组分的含量将减少，例如重熔后的Na2O比重熔前平均低0.15%。对那些更易挥发的组分，其差别就更大。因此必须补充某些原料以调整玻璃组成。
2.2二次积累 由于玻璃液对耐火材料的侵蚀，使玻璃中的Fe2O3和Al2O3含量增加，所以二次熔化就产生二次积累。
2.3对某些化学稳定性较差的玻璃，由于表面水解造成表面层成分与内层成分之间的差别，若熔制温度较低或玻璃液的对流不大时，在熔制后的玻璃液内往往会留下明显的线痕。
2.4碎玻璃重熔时，某些组分会发生热分解并释出氧气，将对变价元素的呈色产生影响。
2.5碎玻璃中含有少量化学结合气体，重熔时产生相当于二次气泡那样的微小气泡。因此 ，加入原单位玻璃多时，就难于澄清。
2.6 碎玻璃的粒度及在配合料中的比例对玻璃熔化时间有明显影响。试验表明，碎玻璃的粒度小于0.25毫米或界于2-20毫之间时，熔化时间均较短；随碎玻璃加 入量的增多，配合料的熔化时间缩短，但加入量过多时，将延长澄清时间。在实际生产中，碎玻璃的块度要均匀，等块度的碎玻璃应占90%，因为大小不一的玻璃 块，会导致条纹缺陷的产生。另外，颗粒度过小，会增加粉碎耗用的动力。

第三节  配合料制备
                一  玻璃成分的设计
玻璃成分的设计要考虑的主要有如下方面；
1．制品质量要求，指制品对玻璃性能的要求，如玻璃的力学性能，光学性能，电学性能，热稳定性，化学稳定性等。
2．工艺要求
2.1 熔制方面 应便于熔制，澄清，不易产生缺陷。例如，为使玻璃有较低的熔化温度和较小的析晶倾向，在成分上应趋向于取多组分，大部分工业玻璃中氧化物组分均在五六个以 上；在选定组成点时，要尽量接近相图中的相界线或低共熔点，利用两种或两种以上不同组成的晶体间析晶时的相互干扰作用以降低析晶能力。

2.2成型 方面 要求玻璃的粘度-温度曲线能适应成型操作的要求，在保证产品质量的前提下，有最大的成型速度，并在成型时不能析晶。        如在坩埚窑熔制，用吹制法成型复杂形状的制品时，要求玻璃的成型温度范围宽，玻璃料性长。因此，玻璃中CaO含量要低，SiO2,K2O含量要高。对于 用成型机械生产制品时，要求玻璃在成型过程中有足够快的硬化速度和足够高的热稳定性。玻璃成分中应用1%-2%Al2O3代替SiO2,用3%MgO代替 CaO.
2.3加工方面 如热处理时不易析晶，玻璃中的氧化物不易被还原，能满足在以后的研磨，熔接等加工时的操作要求。
                    二 原料的选择
    在玻璃成分确定之后，根据生产工艺的需要和原料的价格，对天然矿物原料加以选择，确定玻璃成分中的氧化物应由哪些原料引入。原料选择的基本要求是；
1．符合玻璃既定设计的成分要求，又要为成分调整留有余地。
选择原料，既要满足既定成分的要求，又要满足能够通过调整原料用量能改变设计成分的要求。例如，为了引入SiO2，就要选用硅砂和砂岩，或选用硅砂和长石；为了引入CaO,MgO，就要选用石灰石和白云石，或石灰石和菱镁石。
2．原料质量符合技术要求
    原料品位高，杂质和伴生矿物含量少，铁含量越低越好，尽量不含铬铁矿，铬尖晶石等难熔重矿物。
    原料的化学成分稳定，含水量稳定，颗粒度均匀，由于矿脉，坑口不同，原料的成分必定会有波动，从而影响玻璃成分的稳定性。
3．适于熔化和澄清
选用的原料有较低的熔化温度和较快的熔化速度。如由工业氧化铝，高岭土或钒土引入Al2O3时，如配合料均匀性稍差或熔制不当，玻璃液的均匀性就会受到极大的影响；如由硅砂和长石引入Al2O3时，就能减少或避免这种影响。
尽量不用或少用氧化物，而选用能分解出这种氧化物的盐类。如玻璃中的CaO不是由生石灰引入，而由石灰石引入。这不仅因为生石灰价格高，而且还与石灰石分解时放出气体，起到搅拌和澄清作用有关。
4．容易加工破碎
要 求选用的原料加工工艺简单，所用设备少，生产费用低。例如引入SiO2的原料有硅砂，砂岩和石英岩。硅砂一般不必精选和干燥，经过筛分去除杂质就可直接使 用；砂岩则要经过煅烧，粗碎，细碎，工艺比较复杂；而石英岩的加工，就更为困难。因而，在其他条件允许的情况下，尽量选用硅砂而不用石英岩。
5．对耐火材料的侵蚀要小
要求原料本身尽量不侵蚀耐火材料，并尽量减少配合料中对耐火材料侵蚀严重的物料用量，如纯碱，氟硅酸钠等。例如由长石引入部分Na2O和K2O，就可减少纯碱的用量。由冰晶石引入F而不用氟硅酸钠，不仅能减少F的挥发，而且能减少对耐火材料的侵蚀。
                  三  配合料的计算
根 据玻璃成分和所用原料的化学组成就可以进行配合料的计算。计算时，可认为原料中的气体物质在加热过程中全部分解逸出，而分解后的氧化物全部转入玻璃成分 中。随着对制品质量要求的不断提高，还必须考虑各种因素对玻璃成分的影响。例如，氧化物的挥发，耐火材料的溶解，原料的飞损，碎玻璃的成分等。从而在计算 时对某些组分作适当的增减，以保证设计成分。
1．配合料计算中的几个工艺参数
纯碱挥散率 
系指纯碱中因挥发，飞散而未参与反应的量与纯碱总用量之比值。即
      纯碱挥散率=纯碱挥散量/纯碱用量×100%
它是一个经验值，与加料方式，炉窑结构，熔制制度，纯碱种类（重碱或轻碱）等有关。在池窑中的飞散率一般在0。2%—3。5%之间。
芒硝含率
系芒硝引入的Na2O与由芒硝和纯碱引入的Na2O总量的重量比。即
  芒硝含率=芒硝引入的Na2O/芒硝引入的Na2O+纯碱引入的Na2O×100%
芒硝含率随原料供应？和熔化情况而改变，一般掌握在5%—8%之间。
碳粉含率
系指由碳粉引入的固定碳与由芒硝引入的Na2SO4之比。即
  碳粉含率=碳粉用量×C含量/芒硝用量×Na2SO4含量×100%
碳粉的理论含量为4。2%。？根据火焰性质，熔化方法来调节碳粉含率，生产上一般控制在3%—5%。
萤石含率
    系由萤石引入的CaF2量与（生）配合料总量之比。即
      萤石含率=萤石×CaF2含量/（生）配合料总量×100%
萤石含率的选取与熔化条件有关，一般在1%以下。
碎玻璃掺入率
    系配合料中碎玻璃用量与配合料总量之比。即
      碎玻璃掺入率=碎玻璃量/（生）配合料总量+碎玻璃量×100%
碎玻璃掺入率随熔化条件和碎玻璃储存量而增减，一般控制在18%—26%。
2．计算步骤
第一步先粗算。即假定玻璃中全部SiO2和Al2O3均由硅砂和砂岩引入；Ca O和Mg O均由白云石和菱镁矿引入。在粗算时，可选择含氧化物种类最少，或用量最多的原料开始计算。
第二步进行校正。例如，在粗算硅砂和砂岩用量时，没有考虑其他原料所带入的SiO2和Al2O3，所以应加以校正。
第三步把计算结果换算成配料单。
3．配料计算实例
高强度低膨胀微晶玻璃（Li2O-Al2O3-SiO2系统）配料计算
3.1性能要求
性能 抗折强度 MPa 抗冲击强度 cm t=3.8mm 膨胀系数×10-7/℃30-380℃ 耐热冲击温度 ℃100×100×3m最高使用温度  ℃
微晶玻璃    150        75                        8-10                600                          1100
耐热玻璃  40-70        40-50                    31                  180                          510
             

3.2主晶相的确定
    高温锂霞石线膨胀系数呈各向异性，垂直于C轴为8×10-7/℃，平行于轴C为-16×10-7/℃，粉末试样的平均线膨胀系数为-7×10-7/℃
3.3化学组成范围（wt %）的确定；
SiO2  65-75    <65易失透          >75难熔融，粘度高
Al2O3  15-25    <15易失透          >25难熔融，粘度高
Li2O  2.5-4.5  <2.5难熔融，粘度高  >4.5易失透
ZrO2  1.0-2.0  <1.0析出大粒晶体    >2
TiO2  1.0-2.0  <1.0析出大粒晶体    >棕色加深
Na2O <0.5
K2O <2.0
3.4电磁炉顶板化学组成
SiO2  ZrO2  TiO2  Al2O3  As2O3  P2O5  MgO  K2O  Na2O    Li2O    F
65.4  2.17  2.07  22.8      0.13    1.31    0.44    0.31  0.46    4.15    0.11
3.5原料选用
硅砂（含SiO2>99%）    磷酸铝AlPO4(CP)    氢氧化铝Al(OH)3(CP)  氧化钛TiO2 (CP)    氧化锆ZrO2 (工业级) 碳酸镁 MgCO3（CP）
硝酸钾KNO3(CP)  氟化钠NaF(CP)  碳酸锂Li2CO3(CP)          氧化砷 As2O3 (CP)    硝酸铵NH4NO3（AR）
3.6挥散量设定（%）；P2O5  50  ZrO2  25  TiO2 10  Li2O  6   
3.7配合料计算       
硅砂      SiO2  65.40÷0.99=66.06
磷酸铝    P2O5  1.31 ÷0.50=2.62
          AlPO4 2.62÷0.58=4.52    Al2O3  4.52 ×0.42=1.90
氢氧化铝  Al2O3    22.80-1.90=20.90 
          Al(OH)3  20.90÷0.654=31.96
氧化锆    ZrO2    2.17÷0.75=2.89
氧化钛    TiO2    2.07÷0.90=2.30
碳酸镁    MgCO3    0.44÷0.478=0.92
氟化钠    NaF    0.46÷0.74=0.62
硝酸钾    KNO3    0.31÷0.446=0.67
碳酸锂    Li2O    4.15÷0.94=4.41
          Li2CO3  4.41÷0.405=10.90
四    配合料的要求
配合料的质量对玻璃制品的质量有较大的影响，对配合料的基本要求是；
1．颗粒组成
构成配合料的各种原料的颗粒组成，直接影响配合料的均匀度，熔制速度和玻璃液的质量。配合料的颗粒组成不仅要求同一原料有适宜的颗粒度，而且要求各原料间有一定的粒度比，其目的在于提高混合质量与防止配合料在运输过程中的分层。对一些主要原料的粒度要求为；
硅砂，长石：81孔/厘米2（24目）
白云石，石灰石，菱镁石，萤石：64孔/厘米2（20目）
纯碱，芒硝，煤粉：36-49孔/厘米2（16目）
硅砂：由于水分含量高，如不烘干，只能过25-36孔/厘米2筛（14目），以除去泥团，杂石，草根等。硅砂的颗粒组成符合一定的技术要求。
2．水分
  在配合料中加水对于减少粉尘，防止分层，提高混合均匀性，加快熔制速度，有其重要的作用。
（1）        使砂粒表面润湿，形成水膜，利于助熔剂的溶解与粘附（水膜约能溶解5%的纯碱和芒硝），能加速玻璃的熔制过程。
（2）        加水使配合料粘性增加，减少分层现象。
（3）        减少粉尘飞扬，利于改善作业环境。
（4）        水分能增强配合料的热传导，加速配合料的熔化。

（5）        水分受热变成蒸汽，能翻动玻璃液带出小气泡，加速玻璃液的澄清与均化。
加水量控制在3%-5%为宜，使用芒硝时，水量略为增大，不宜大于7%。如加水过多，料容易粘附于混料设备上，料也不容易混合均匀，而且过多的水分入窑，会增加熔制耗热量。
3．气体含量
在玻璃熔制过程中，某些物料受热分解放出一定量的气体，如CO2,SO2,O2,H2O等，它们能搅动玻璃液，有助于玻璃液的澄清与均化。配合料中的气体含量，对于钠钙硅玻璃，以15%-20%为宜；对铅玻璃，以9%-12%为宜。
4．配合料的均匀性
配合料的均匀性包括颗粒组成均一，水分均一，化学成分均一等。对配合料均匀度的要求为；
水不溶物：允许误差小于0。1%  酸不溶物：允许误差小于0。1%
含碱量：  允许误差小于0。6%  水    分：允许误差小于0。6%
为防止配合料层影响均匀性，应注意；
放配合料时落差要尽量小；尽量缩短从混料机到入窑口的距离，运输过程中要防止振动；混合好的配合料要尽快使用。
第四节  玻璃的熔制
    配合料经高温加热熔融成合乎成型要求的玻璃液的过程称为玻璃的熔制过程。玻璃熔制是玻璃生产的重要环节之一，在生产中影响产量，质量的缺陷如气泡，结石，条纹等往往是因熔制不当造成的。
玻璃的熔制是一个十分复杂的过程，它包括一系列的物理变化，如配合料的脱水，晶型的转化，组分的挥发；包括一系列的化学变化，如结合水的排除，碳酸盐的分解，硅酸盐的形成；还包括一系列的物理化学变化，如共熔体的生成，固态料的溶解，玻璃液与耐火材料间的作用等。
从加热配合料到熔制成玻璃，常分为如下五个阶段：
（1）硅酸盐形成阶段 配合料中的各组分在加热过程中经过了一系列的物理和化学变化,结束了主要的反应过程，大部分气态产物逸散，配合料变成了由硅酸盐和石英砂组成的烧结物，对普通钠钙硅玻璃而言，这一阶段在800—900℃结束。
（2）玻璃形成阶段 继续加热时，烧结物开始熔融，原已形成的硅酸盐与石英砂相互扩散并溶解，直到再没有末起反应的配合料颗粒，烧结物变成了透明体。但玻璃液带有大量气泡，条纹，在化学成分上是不均匀的。对普通的钠钙硅玻璃而言，此阶段结束于1200℃。
（3）玻璃液澄清阶段 继续加热时，玻璃液的粘度降低，玻璃液中的气泡逸出，直至气泡全部排除。普通钠钙硅玻璃在1400—1500℃结束这一阶段。
（4）玻璃液均化阶段 当玻璃液长期处于高温下时，其化学组成逐渐趋向均匀，玻璃液中的条纹由于扩散，溶解而消除。普通钠钙硅玻璃的均化温度低于澄清温度。
（5）玻璃液冷却阶段 将已澄清并均化的玻璃液降温，使具有成型所需要的粘度。
1．硅酸盐的形成       
  以普通瓶罐玻璃为例，加热过程中的反应大致如下；
吸附水与结晶水的排除
            吸附水的排除                        100—120℃
            Na2SO4.10H2O→Na2SO4+10H2O↑
复盐的形成  MgCO3+NaCO3→Mg N a (CO3)2        300℃
            CaCO3+NaCO3→Ca N a (CO3)2          400℃
多晶转变    斜方晶型→单斜晶型                  235-239℃
            方石英→石英                        575℃
碳酸盐分解  MgCO3  MgO+CO2                  300℃
            CaCO3→CaO+CO2                    420-915℃
固相反应    Na2SO3+C→Na2S+CO2↑              400-500℃
硅酸盐形成 Mg N a (CO3)2+SiO2→MgSiO3+Na2SiO3+2CO2↑
                                                340-620℃
          Ca N a (CO3)2+SiO2→CaSiO3+Na2SiO3+2CO2↑
                                                585-900℃
          MgCO3+ SiO2→MgSiO3 +CO2↑          450-700℃
          CaCO3+SiO2→CaSiO3+CO2↑          600-920℃
          NaCO3+SiO2→NaSiO3+CO2 ↑        700-900℃
          Mg O+ SiO2→MgSiO3                980-1150℃
          C a O+ S iO2→C aSiO3                1010-1150℃
          C aSiO3+ M g S iO3→C aSiO3.MgSiO3    600-1280℃
低共熔物形成 Na2SO3-Na2S                        740℃
            Na2SO3-N a 2 CO3                    795℃
            Na2SO3-Na2SiO3                      865℃
            NaCO3-NaS                            756℃
            NaCO3-Ca N a (CO3)2                  780℃
            末起反应的NaCO3→熔融              855℃
            末起反应的NaSO3→熔融              885℃
  石英颗粒，低共熔物，硅酸盐熔融                1200-1300℃
试验表明，配合料组成越复杂，熔融的速度就越快。如NaCO3-CaCO3-MgCO3-SiO2四组分的配合料比NaCO3-CaCO3- SiO2三组分的配合料熔融速度快，所需温度也低。
在用池窑熔制玻璃时，配合料直接加在高温区，反应在约1350℃的高温下在3-5分钟内完成，反应非常迅速，基本上是在固体状态下进行的。
2．玻璃的形成
在硅酸盐形成阶段生成的硅酸钠，硅酸钙及反应剩余的大量硅砂在继续提高温度时它们相互溶解和扩散，由不透明的半熔烧结物转为透明的玻璃液。由于石英砂粒的溶解和扩散速度比之各种硅酸盐的溶扩速度慢得多，所以玻璃形成阶段的速度实际上取决于石英砂粒的溶扩速度。
石英砂粒的溶扩过程分为两步，首先是砂粒表面发生溶解，而后溶解的SiO2向外扩散，两者的速度是不同的，其中扩散速度最慢。所以石英砂粒的溶解速度决定于扩散速度。
随着石英砂粒的逐渐溶解，溶融物中的SiO2含量越来越高，玻璃液的粘度也随着增加。此时，扩散就越难进行，这导致石英砂的溶解速度减慢。由上可知，石英砂粒的溶解速度不仅与粘度和温度有关，而且与砂粒表层SiO2和熔体中SiO2的浓度差有关
除SiO2与各种硅酸盐之间的扩散外，各硅酸盐之间也相互进行扩散，这些扩散过程有利于SiO2更好地溶解，也有利于不同区域的硅酸盐形成相对均匀的玻璃液。
与 硅酸盐形成过程相比，玻璃形成过程要慢得多。以平板玻璃熔制为例，从硅酸盐形成开始到玻璃形成阶段结束共需要32分钟，其中硅酸盐形成仅需3-4分钟，面 玻璃形成却需要28-32分钟。当然，硅酸盐形成和玻璃形成的两个阶段没有明显的界限，在硅酸盐形成阶段结束之前，玻璃形成阶段即已开始。
为了加 速石英砂粒的溶解速度，除选用颗粒小，有棱角状的石英砂外，可适量引入助溶剂，也可适当提高熔制温度。在1150-1450℃的温度区间，溶化温度提高 50℃，石英砂的溶解速度就提高50%。这是因为温度提高，玻璃液粘度降低，SiO2的扩散速度加快，从而加速了玻璃的形成。

3．玻璃液的澄清
玻璃液中的气泡长大后上升到液面而排除的过程即澄清过程，是玻璃熔制过程中极为重要的一环，它与制品的产量和质量有着密切的关系。对普通硅酸盐玻璃而言，澄清阶段的温度为1400-1500℃。
在 硅酸盐形成与玻璃形成阶段，由于配合料中部分物料的分解，部分组分的挥发，氧化物的氧化还原反应，玻璃液与炉气及耐火材料的相互作用等原因，析出了大量气 体，其中大部分气体逸散而出，剩余气体中的大部分溶解于玻璃液中，少部分以气泡的形式存在于玻璃液，也有部分气体与玻璃液中的某组分形成化合物。因此，存 在于玻璃液中的气体主要有三种形式；即可见气泡，物理溶解的气体和化学结合的气体。
因原料种类，玻璃成分，炉气性质，压力制度和熔制温度的不同，玻璃液中的气体种类和数量也不同。常见的气体有；CO2,O2.N2,H2O,SO3,CO等，此外，还有H2,NO2,NO及惰性气体等。
玻璃液的澄清指排除可见气泡的过程。从形式上看，这是一个简单的流体力学问题，实际上还包含一个复杂的物理化学变化。需要指出的是，玻璃液的‘去气’与‘无泡’是两个概念。‘去气’应理解为全部排除上述三种气体，这在一般生产条件下是不可能的。
排除玻璃液中的气泡有两种方式同时进行。大于临界泡径的气泡由玻璃液内上升到玻璃液面，而后破裂进入大窑空间；小于临界泡径的气泡在玻璃液表面张力的作用下溶解于玻璃液中面消失。
气泡在玻璃液中的上升速度V与玻璃液的粘度η存在下述关系；
        V=2/9 gr2 d-d/η
    g—重力加速度
    r—气泡半径
    dd—玻璃液的密度和气泡中气体的密度
由上式可知，气泡上升的速度与玻璃液的粘度成反比，表明玻璃液的澄清与玻璃的组成及熔制温度有关。
与澄清有关的几个主要问题：
澄清过程中气体间的转化与平衡
在澄清过程中，玻璃液内所溶解的气体，气泡中的气体与炉气三者间的平衡关系，是由某种气体在各相中的分压所决定的。气体总是由分压高的相进入分压低的相。其间关系可用下图表示；
气体间的转化与平衡除与上述分压有关外，还与气泡中所含气体的种类有关。依据道尔顿分压定律，当A气体进入含有B气体的气泡中时，气泡的总压将增高，气泡中B气体的分压将减小。因而气泡将从四周玻璃液中吸收B气体，直到两相中B气体的分压相等。
气体在玻璃液中的溶解度与温度有关，玻璃液温度升高，气体在玻璃液中的溶解度减小。
澄清过程中气体与玻璃液的相互作用 
澄清过程中气体与玻璃液的相互作用有两种不同的状态；一类是纯物理吸附，如N2气，不与玻璃成分发生任何反应；另一类气体如SO2，与玻璃成分间发生反应，形成化合物，随后在一定的条件下又析出气体。
    O2与玻璃液的相互作用 氧在玻璃液中的溶解度首先取决于变价离子的含量，吸收的氧使低价离子转为高价离子。例如；
FeO+1/2O2→Fe2O3
当玻璃液中完全没有变价氧化物时，氧在玻璃液中的溶解度是微不足道的。
SO2与玻璃液的相互作用 无论何种燃料，都含有硫化合物，因而炉气中均含有SO2，它能与配合料及玻璃液相互作用形成硫酸盐，例如；  XNa2O.ySiO2+ SO2→Na2SO3+(X-1) Na2O.y SiO2
    对于含Na2O 15%，CaO12%，SiO2 73%的玻璃液，在900—1200℃的温度范围内，玻璃液吸收SO2，形成硫酸盐，高于1200℃时，硫酸盐开始分解，到1300℃时，硫酸盐的热分解结束。
澄清过程中澄清剂的作用机理
为加速澄清过程，在配合料中加入少量澄清剂，根据作用机理不同，可将澄清剂分为三类；
（1）        变价氧化物类澄清剂
这类澄清剂有As2O3, Sb2O3 ,CeO2,Mn2O3等，其特点是在低温时吸收氧气，在高温时放出氧气，其作用如下；
As2O3+O2→→→As2O5  400-1300℃  1300℃
As2O3在玻璃熔制中作用很大，无论是高温熔制还是低温熔制，都能非常明显地加速玻璃液中气泡的排除过程。当玻璃液中As2O3浓度在1%以下时，澄清作用随浓度增大而加快。但浓度继续增大，对澄清无益，反而使玻璃产生乳光现象。
Sb2O3的作用类似于Sn2O3，也是一种常用的澄清剂。但在不同组成的玻璃液中，澄清效果不一样。例如，在重钡冕玻璃中，Sb2O3的效果大大超过Sn2O3。而在钠钙硅酸盐玻璃与硼硅酸盐玻璃中，两者的效果没有明显的差别。
(2)硫酸盐，硒酸盐，碲酸盐类澄清剂
硫酸盐分解后产生SO2，对气泡的长大与溶解起着重要作用. Na2SO3是广泛用于制造瓶罐玻璃，窗玻璃和其他钠钙玻璃制品的有效澄清剂。K2SO3,Ba2SO3,Sr2SO3, Ca2SO3, ZnSO3 ,PbSO3,Al2(SO3)3
(NH4)2SO3等所有硫酸盐与Na2SO3一样，在钠钙玻璃中均有很好的澄清作用。
引 入配合料中的硫酸盐，其阳离子本身对澄清过程不起作用。不论引入何种硫酸盐，离子交换的结果总是形成硫酸钠而产生澄清效果。与变价氧化物澄清剂As2O3 ，Sb2O3不同的是，硫酸盐的澄清作用与熔化温度密切相关。低温熔制时，对澄清几乎没有影响。只有在1400-1500℃时，硫酸盐的作用才能充分显示 出来。
（3）        卤化物类澄清剂
属于这类澄清剂的有氟化物，氯化物，溴化物和碘化物。工业上常用的是氟化物和氯化物。溴化物和碘化物的澄清作用虽然更强烈，但价格昂贵而不采用。
在玻璃熔体中，氟化物与SiO2反应生成SiF4而挥发，造成硅氧结构网络的断裂，使玻璃液粘度下降，从而加速了澄清过程。
4．玻璃液的均化
玻 璃液的均化包括化学组分均化和热均化两大部分。在玻璃形成阶段结束后，由于各种原因在玻璃液中仍存在着一些与主体玻璃液化学成分不一样的局部区域。例如， 化学组成不同的透明的条状物（条纹），化学组成不同的层状玻璃液，局部熔融的粒状烧结物（疙瘩）。这种不均质体的存在，对玻璃质量的影响极大。例如，主体 玻璃与不均质体两者膨胀系数不同，在界面必将产生结构应力，这往往是导致制品炸裂的重要原因；如两者光学常数不同，必然使光学玻璃产生光畸变；如两者粘度 不同，必然使窗玻璃产生波筋，条纹等；如两者化学组成不同，必然使其界面的析晶倾向增大。
为消除这种不均体，使整个玻璃液在化学成分上达到 一定的均匀性，这就是玻璃液的均化过程。不同制品对玻璃化学组分的均化程度要求不同，普通钠钙硅玻璃的均化温度可低于澄清温度。
    玻璃液的均化过程常按如下三种方式进行；
（1）        不均质体的溶解与扩散
  玻璃液的均化过程是一个不均质体的溶解与扩散过程。在高粘度的玻璃液中，扩散速度

远远低于溶解速度，因而，玻璃液的均化过程实际上取决于扩散速度dc/d。而扩散速度取决于物质的扩散系数D，两相的接触面积S与两相的浓度差(C-C)，
      dc/d =DS(C-C)
    由上式可知，要增加玻璃液的均化速度就必须增大扩散系数D和两相接触面积S。其中扩散系数是温度和粘度的函数，其关系式为；
      D=KT/6πrη=RT/A6πrη
  式中K玻尔兹曼常数
  T绝对温度 
  r分子半径
    η介质粘度，
      R阿佛加德罗常数
    所以要提高扩散系数就必须提高熔体温度,以降低粘度，但这受制于熔窑耐火材料的制约。
    上述扩散公式是指在静止液相中的扩散。显然，不均质体在静止的高粘性玻璃液中的扩散是极其缓慢的，熔融玻璃液的扩散系数仅为10-6-10-7厘米/秒。例如，要消除一毫米宽的线道所需的时间为227个小时。
(2)玻璃液的对流
    大窑和坩埚内各处玻璃液的温度是不同的，这导致玻璃液产生对流。液流断面上的速度梯度会将玻璃液的线道拉长，不仅增加了扩散面积，而且增大了浓度梯度，从 而增强了扩散作用。可见，玻璃液的热对流有益于玻璃液的均化，但这种流动属层流而不是湍流，因而对玻璃液的均化作用有限。
    热对流所产生的均化作用还有其不利的一面。这是因为热对流也增强了对耐火材料的侵蚀，这会在玻璃液中产生新的不均质体。尤其是在某些对耐火材料侵蚀大的光学玻璃中，这种影响尤为显著。
（2）        因气泡上升而引起的均化
当气泡由玻璃液深处向表面上浮时，气泡上浮带动附近的玻璃液流动，形成一定程度的翻滚，在断面上产生的速度梯度导致不均质体的拉长；同时，不均质体受上浮气泡上升力的作用拉长而成线状。这将加快玻璃液的均化过程。
    在玻璃液的均化过程中，除粘度外，玻璃液的表面张力对均化也有一定的影响。当玻璃液的表面张力小于不均质体的表面张力时，不均质体的表面积趋于减小，不利于均化。
    为加速玻璃的均化，常采用如下方法；
（1）适当提高玻璃液温度，以降低玻璃液的粘度。
（2）机械搅拌 用坩埚窑熔制光学玻璃或特种玻璃时，常用搅拌器加速玻璃均化。
（3）沸腾法 在高温时，将湿木块，萝卜或土豆等到压入玻璃液底层，使产生大量气泡，引起剧烈搅动，从而加速玻璃均化。
（3）        鼓泡法 对池窑底部的玻璃液进行鼓泡，以加快均化过程。
5．玻璃液的冷却
均 化好的玻璃液不能马上用以成型，这是因为不同成型方法要求不同的玻璃粘度。成型方法确定后，它所需要的粘度对不同组成的玻璃来说所对应的温度也不一样。均 化好的玻璃液的粘度比成形需要的粘度小。为了达到成型所需要的粘度，就必须降温。这就是熔制玻璃过程中冷却阶段的目的。对一般的钠钙硅玻璃，通常要降温到 1000℃左右才能进行成型。
在冷却阶段，影响产品产量和质量的两个因素是玻璃液的热均匀程度和是否产生二次气泡。
在冷却过程中，不同部位的玻璃液间多少会有一定的温差。当这种热不均匀性超过某一范围时，对生产会带来不利影响。生产上采用的强制冷却往往不利于玻璃液的热均化过程。
在冷却阶段，玻璃液的温度，窑内的气氛及压力制度都发生了很大的变化。因而破坏了原有的气液相之间的平衡。由于玻璃液是高粘滞的熔体，要建立新的平衡比较缓慢。因此，在冷却过程中平衡条件虽然改变了，也不一定出现二次气泡。但必须重视有产生二次气泡的内在因素。
二次气泡又称再生泡或灰泡，其特点是直径小（一般小于0。1毫米），数量多（每立方厘米可达几千个），分布匀。对产生二次气泡的机理已作了不少研究，认为不同玻璃产生二次气泡的原因不尽相同。
    硫酸盐的热分解 在已澄清的玻璃液中往往残留有硫酸盐，它们可能来自配合料中的芒硝，也可能性是炉气中的SO2,O2与碱金属氧化物反应的产物(Na2O+SO2+ 1/2O2 →NaSO3).当某种原因使已经冷却的玻璃重新加热时，将导致硫酸盐的分解而析出二次气泡。二次气泡的生成量不仅与温度高低有关，还与升温速率有关。升 温快，二次气泡多；当窑内存在还原气氛时，也能使硫酸盐分解而产生二次气泡。
    溶解气体的析出 气体的溶解度一般随温度的降低而升高。因而冷却后玻璃液再次升高温度时将放出气体而形成气泡。

6．影响玻璃熔制过程的因素
6．1原料及配合料的影响
（1）        配合料的化学组成
配合料的化学组成对玻璃熔制速度有决定性的影响。配合料内助熔剂越多，熔制就越快。两者的关系可用熔化速度常数τ表示；
  τ=SiO2+Al2O3/Na2O+K2O+0.5 B2O3+0.125PbO
这个公式只适于玻璃液的形成直至砂粒消失为止的阶段。熔化速度常数越小，玻璃熔化温度越低；

熔化速度常数τ        6．0          5．5        4．8        4．2
熔化温度℃        1450-1460        1420      1380-1400      1320-1340


    熔化速度常数是一个经验值，只能用以粗略估计。对于含B2O3高的玻璃，就不适用。
（2）        原料的性质
原 料的粒度对熔化影响很大，颗粒有不规则的外形，粒度小而均匀，熔化就快；配合料的气体率应符合要求。气体的含量及种类对玻璃液的澄清及均化都有影响；另 外，应从多方面考虑选用原料的合理性。对同一氧化物组分，由不同的原料引入时，会不同程度地影响配合料的分层（如重碱与轻碱），挥发量（如硬硼石与硼 酸），熔化温度（如Al2O3由氧化铝粉引入时熔点为2050℃，由钾长石引入时熔点为1170℃），必然对熔制产生不同的影响；配合料中的碎玻璃，可以 加速玻璃熔化，但其成分必须与所生产的玻璃相同，掺入量必须稳定。
（3）        配合料的加工
应根据不同原料的化学性质和比 重，确定其颗粒大小，以避免配合料分层；配合料中加水，可以减少粉料的飞扬，石英砂表面为水润湿后，可以溶解纯碱和芒硝，促进石英砂的溶化。均匀分布的水 分，有利于热传导，水分汽化时对玻璃液起强烈的搅拌作用，增大配合料的受热面积。如水分过大，会增大热耗，影响熔化；配合料应混合均匀，保证任一点的配合 料组成均一致，在搬运，保存过程中不分层。
6．2助熔剂及澄清剂的使用     

助熔剂对加速玻璃熔制作用十分显著。如B2O3能降低玻璃液粘度，引入1。5%的B2O3，可使熔窑产率提高15%-20%；如As2O3和KNO3的混合物，能使Fe O氧化成Fe2O3，提高玻璃液的透明度，使玻璃液的热透过性增强，从而加速熔制过程；
氟化物是一种强助熔剂，在澄清阶段，氟化物蒸汽和SiF4的放出，加速了澄清过程。氟化物与氧化铁反应，既能生成易挥发的FeF3，大大降低玻璃液中的铁含量，又能生成无色络合物Na3FeF6，提高玻璃液的透热性。
6．3加料方式
加入熔窑中配合料的厚度，对玻璃的熔化速度及熔窑的生产率有重要影响。
对 于池窑，以往采用间歇式加料，有许多缺点。加料时形成料堆，料堆表面温度高，内部温度低。表面易熔原料首先熔化，沿料堆往下淌，造成已熔玻璃料液的成分不 均，料堆上层低碱部分难于熔化。粘度较大而结成薄膜，气体很难通过；料堆在自重作用下大部分沉入玻璃液中给熔化和澄清造成困难；间歇加料时玻璃溢液面经常 波动，加剧了对池壁砖的侵蚀，耐火材料颗粒混入量增大，影响了玻璃质量；此外，加料时打开投料口，吸入冷空气使窑温波动，影响了正常的温度制度。间歇加料 时，严重的飞料极易堵塞格子砖通道。
玻璃池窑现多采用连续薄层加料，其优点是；配合料以薄的长垅状沿熔窑均匀分布，物料既能得到由对流和辐射方式 从上方传来的热量，也能得到由玻璃液通过热传导从下方传来的热量，由于受热快，促进了配合料的熔化；因为料层薄，避免了配合料沉入玻璃液中，又由于玻璃表 面层温度高，有利于气泡的排除，缩短了澄清时间。
6．4熔制温度，气氛和压力制度
熔化温度是决定玻璃熔化速度和玻璃熔制质量的主要因素。提高熔化温度有利于料粒的熔化，玻璃液的澄清和均化，对于平板玻璃的熔制，熔制温度在1450-1550℃范围内时，温度每升高10℃，熔化能力就提高5%-10%。熔化温度与玻璃形成时间及熔化率的关系如下表所示；
熔化温度与玻璃形成时间关系表

玻璃熔化温度℃    1400    1450    1500    1550    1600    1650    1700
玻璃形成时间min  53．7    36．4    20．9    10．0    4．0    2．4    1．6

熔化温度与熔化率关系表
玻璃熔化温度℃    1370    1420    1470      1500      1530      1600
熔化率kg/m2d      350      700    1050    1500      1800      3000
在熔窑耐火材料允许的条件下，应尽量提高熔制温度。
玻璃液对窑内气氛的变化反应极为灵敏。在无特殊要求的情况下，一般以中 性焰为佳，但实际上多数采用弱还原焰。在使用芒硝做澄清剂时，要加入一定数量的煤粉，用以进行还原反应，为防止煤粉在投料口过早燃烧，应将熔化部产前半部 调整为还原性火焰。在澄清部，煤粉必须烧尽，所以澄清部应保持中性或弱氧化性气氛。澄清部采用氧化气氛利于氧化亚铁的氧化与玻璃液的澄清。对铅玻璃的熔 制，必须采用氧化气氛，否则，铅玻璃及其原料会被还原出金属铅。
窑内压力应保持在微正压或零压，以防止冷空气进入。窑内正压又不能太大，否则会影响玻璃液的澄清，并造成烟气喷出，致使窑温下降。
6．5高压和真空熔制
    在熔制石英玻璃时，常采用高压和真空熔制技术来消除玻璃液中的气泡，高压可使小气泡溶解于玻璃液中，抽真空可以使可见气泡迅速膨胀而排除。
6．6辅助电熔
在用燃料加热的熔窑中，将电流通入玻璃液中作为辅助热源，可在不增加熔窑容量的前提下增加产量，这种新的熔制方式称为辅助电熔。加热部设在加料口，熔化部及作业部下方，可使料层下的玻璃液温度提高40-70℃，可大大提高熔化率。
6．7机械搅拌与鼓泡
在窑池内进行机械搅拌或鼓泡是提高玻璃液澄清速度和均化速度的有效措施。


第五节  玻璃成型
玻 璃成型，是熔融的玻璃液转变为具有固定几何形状制品的过程。玻璃在较高温度时属于热塑性材料，因此一般采用热塑成型，常用的方法有；吹制法（如瓶罐等空心 玻璃），拉制法（如纤维，管子等），压制法（如烟缸，盘子等器皿玻璃），压延法（如压花玻璃等），浇注法（如光学玻璃），离心法（如显象管玻壳，玻璃棉 等），喷吹法（如玻璃珠，玻璃棉等），烧结法（如泡沫玻璃，微晶玻璃大理石等），漂浮法（如平板玻璃等），以及焊接法（如艺术玻璃，仪器玻璃等）。
玻璃制品的成型可分为成形和定形两阶段。第一阶段赋予制品一定的几何形状；第二阶段是把制品的形状固定下来。玻璃的定形通过降低温度来进行。
在 成型过程中，玻璃料除了作机械运动外，不断向周围介质进行连续的热传递。由于冷却和硬化，玻璃由粘性液态变为可塑态，然后再转变为脆性固态。可见，玻璃的 成型是一个极为复杂的多种作用的综合过程。其中热传递作用具有极为重要的意义。成形时，玻璃液的热量要传递到周围冷却介质中去。对于无模成型制品（如平板 玻璃，玻璃管，玻璃纤维等），冷却介质是空气，热传递方式比较简单；对于模型成形制品（如瓶罐，器皿等），冷却是通过模型再向空气二次传递的，情况要复杂 得多。在有模成形过程中，当玻璃液与模具相接触时，由于玻璃的比热比模具小，因而玻璃液表面的温降大，模具表面温升小。另外，因为玻璃导热系数小，玻璃液 的降温仅限于极薄的表面层，玻璃表层的强烈冷却使其收缩并短时间脱离模具表面。但玻璃液内部温度尚高，由于内外温差，玻璃液内部的热量将重新加热玻璃表层 使之膨胀而再次与模具相接触。如此反复进行而达到玻璃液的冷却与硬化的目的。在生产中，将玻璃液表面暂时脱离模具而因内外温差又被加热的现象称为“重 热”。
1．吹制成型
吹制成型是充分利用玻璃的表面张力，粘度和温度的关系，用具有弹性的空气对处于塑性状态的玻璃液进行成形的过程。吹制 法用于空心玻璃制品的生产。多少世纪以来，空心玻璃的成型方法主要是手工成型。到十九世纪未，随着工业技术的发展出现了半机械化成型。进入二十世纪以后， 尤其是近几十年来又由机械化成型进展为自动化成型，使空心玻璃的产量和质量有了大幅度的提高。但直到目前为止，手工成型仍不失为一种重要的成型方法，它大 多用于生产高级器皿，艺术玻璃以及形状复杂需要量不大的产品。
1.1手工吹制
用人工方法吹制玻璃制品时，主要工具是一根长约1—1。5米 的空心金属管。挑料前，为便于玻璃液粘附到吹管上，吹管头部应加热到能与玻璃液相粘合的温度。温度太高，对吹管的氧化腐蚀加剧，而且金属氧化物可能沾污玻 璃料；温度太低，玻璃液不易与管关头粘合。吹管头部的温度常凭经验掌握。挑料时，将吹管的热端放到玻璃液面上，转动吹管，侍管头粘接了足够的玻璃料后，在 不断转动的情况下取出玻璃料，接着吹成小泡。小泡硬化后，再如前法挑取大料，大料的重量应与制品重量相同，并将挑出的大料在铁碗中滚压，使大料符合一定的 形状要求。取料后，吹制的主要动作有；
（1）        吹气 使料泡长大并近于球形，泡壁变薄。
（2）        转动吹管 使料泡保持对称形状，不因重力作用而歪扭。

（3）        吹管挑料端向上，保持吹管呈垂直状态片刻，使料泡呈扁平状，并使泡底变薄，泡壁变厚。
（4）        吹管挑料端向下，让吹管呈垂直状态保持片刻，使料泡在重力作用下拉长。
（5）        摆动 左右摆动吹管，使料泡在离心力作用下拉长。
上述动作，由熟练技工灵活掌握运用，侍料泡吹制成适当的形状后，再放入模子中定形，并通过展边，打边，展口，装口，装脚，装柄等整形工序，最终制成产品。
    手工吹制的缺点是；工作环境差，劳动强度大，生产效率低，制品的尺寸和形状难以符合标准，对操作工技术要求高。
1.2机械吹制
机械吹制有两种方法；压—吹法和吹—吹法。前者用以制造广口瓶（如罐头瓶，牛奶瓶），后者用以制造细颈小口瓶（如啤酒瓶，汽水瓶）.
（1）        压—吹法
压— 吹法的特点是先将料滴压制成口颈和锥形料泡，然后再吹制成产品。料滴落入由口模和初型模构成的模腔后，冲头下压，同时在口模中形成制品的边口和在初型模中 形成锥形料泡。由于口模的内腔完全符合制品的边口外形，因此制品的边口此时已初步定型。当冲模上提后，将口模连同锥形料泡一起送到成型模中，通过置于口模 上方的‘吹气帽’，使压缩空气经瓶口进模腔，锥形料泡便被吹成制品。打开口模后，即可将制品取出。这类压—吹机得到了广泛的应用，玻璃制瓶厂中使用的正口 机，就是利用这种原理。
（2）        吹—吹法
吹—吹法成型的特点是将初型模倒立，使料滴落入有细长颈部的模腔内。成型过程大致 分为五个阶段；1装料 料滴落入模腔；2扑气 压缩空气从上向下将玻璃料滴压实做成口部；3倒吹气 压缩空气从下向上将经压实的料滴吹制成料泡；4 初型翻转 将料泡翻转后移入成型模中；5 正吹气 压缩空气自上向下将雏形料泡吹制成型。
2．拉制成型
拉制是由吹制法演变而来的，可用来拉制玻璃管，玻璃棒，玻璃纤维等。
2.1 人工拉管 手工拉制法与吹制相似。用一般方法挑料，滚料及吹制。由于拉管用料量大，挑料可分几次进行。最后把大料滚好后吹成大泡再放入坩埚内烘‘软’。与此同时，另 一工人用玻璃液在实心铁杆的端部做一个园形顶盖。再将烘‘软’的大泡尾部与铁杆端部的顶盖粘合，然后开始拉制。拉制时，需向管内吹气并不停地同步转动两根 铁管子，以免拉制的玻璃管弯曲变形。
拉制玻璃棒时要把玻璃料团做成不带空腔的整体，拉制时不吹气。
2.2机械拉管  水平引制法拉制的玻 璃管直径都在50毫米以下，其引制过程如下图所示；备有加热装置的加热室1通过槽道2与熔窑相连，拉管机前端的旋转吹管4倾斜放置，并伸入加热室中。来自 熔窑的玻璃液流经槽道从槽口3呈带状往下流，缠绕在吹管上，并在拉引机拉力的作用下离开吹管。与此同时，压缩空气不断从吹管中吹入，以形成玻璃管。已吹成 的玻璃管在平滑的滚道上向前拉动，滚道上设有调节玻璃管冷却速度并起退火作用的装置，滚道未端与牵引机5相连，牵引机除起拉引作用外，还能自动切割并传送 玻璃管。
3．压制成型
压制成型适合于制造形状简单的厚壁玻璃制品或厚壁空心制品。其优点是操作简单，生产效率高，制品规格一致，且不需要 太高的操作技能。但其应用范围受到许多限制，如壁不能太簿，空腔不能太深，侧壁不能有凹凸不平。而且，制品表面往往有一些不光滑的斑点，并带有模缝线，其 棱角不分明，因表面张力的作用而是园的，影响外观效果。为消除上述缺点，有时采用研磨，抛光的方法对表面进行修正。
成型时，将从熔窑取出的玻璃液1放入模型2中，再将模环3放在模型上，然后模芯4开始下压，将玻璃液压向四周，直至填满整个内腔。制品5压成后，将底板6往上推，制品即可脱模而出。
由模型，模环和模芯构成的空间，要精确符合制品的形状。除有时要将制品在加热成可塑状态下做进一步的修正以改变外形之外，模型的内部轮廓应与制品的外部轮廓相一致。
模型分闭式模和开式模两种。闭式模是整体结构，只能用以压制外形轮廓和内部空腔都是由下而上逐渐放大的制品，如玻璃杯，碟子，烟灰缸等；开式模则是一种分体模，可用以压制形状稍复杂些的制品，开模时，将模型从绞链处打开，以免损坏制品的外形。
4．压延成型
用 压延法成型的玻璃品种有；压花玻璃（2-12 mm厚的单面花纹玻璃），夹丝玻璃（厚度为6-8 mm）,波纹玻璃（有大波和小波之分，厚度为7 mm左右），槽形玻璃（分无丝和有丝两种，厚度为7 mm），熔融法生产的玻璃马赛克和微晶花岗岩板材（厚度为10-15 mm）目前，压延法已不用来生产光面的窗用玻璃或制镜用的平板玻璃。压延成型分单辊压延和双辊压延两种。
4.1单辊压延法 是一种古老的成型方法。将玻璃液倒在工作平台的金属板上，用金属辊将其压延成平板，再送入退火炉退火。为避免金属工作台和辊轴不致被烧坏，须装设冷却装置。
由于玻璃液和金属板不可能同时接触，因此玻璃板表面极不平整，常有很多裂纹，有某种程度的弯曲与明显的波纹，而且仅仅是透光而并不透明。
    这种方法无论在产量，质量和成本上都没有优势，是一种属于淘汰的方法。
4.2 双辊压延法  玻璃液由池窑工作池沿流槽流出，进入成对的用水冷却的中空压辊，经滚压而成平板，再送入退火炉退火，这是一种连续压延成型的方法，其产量， 质量，成本都优于单辊压延法。采用对辊压制的玻璃板两面的冷却强度大致相近。由于玻璃液与压辊成型面的接触时间短，即成型时间短，故采用温度较低的玻璃 液。
对压延玻璃的成分有如下要求；在压延前玻璃渡液应有较低的粘度以保持良好的可塑性，在压延后，玻璃的粘度应迅速增加，以保证固型，保持花纹的稳定与花纹清晰度，制品应有一定的强度 并易于退火。
用两台双辊压延机组合在一起，就可压制夹丝玻璃。对夹丝玻璃的丝网有以下要求；
丝网的热膨胀系数与玻璃匹配。
丝网与玻璃不起化学反应，防止钢中的碳与玻璃中的氧生成CO2.
丝网应有一定的强度和熔点，防止夹入时拉断与熔断。
丝网应有磁性，以便在处理碎玻璃时容易除去。
在掰断夹丝玻璃时，丝网应比较容易掰断。
丝网价格便宜，易于采购。
通常采用的丝网材质为含18Cr的低碳钢，网丝直径为0.46-0.53mm.
5．浇铸成型
这 是一种古老的成型方法，主要用于制造光学玻片，艺术雕刻品等。盛玻璃液的坩埚由熔炉移出后稍待片刻，待玻璃液的粘度约在103-106泊时，可进行浇注。 在浇注前须将坩埚内玻璃液的表层刮去，以除去表面条纹。在浇注时，应在坩埚中留存适量的玻璃液，以免因受坩埚沾污而组成不均的玻璃液进入注模。
在浇铸时，如使模型高速旋转，由于离心力使玻璃熔体贴附到模子壁上，一直旋转到玻璃熔体硬化为止。采用这种方法能够制做大直径的玻璃器皿及大容量的化工设备。
6．离心法
离 心法是由池窑底部流液口流出的玻璃液流入离心盘，在离心盘的侧壁上开有4000-6000个孔眼，离心盘高速旋转时，玻璃液因离心力的作用由孔眼甩出而成 细丝，它经高温高速的燃气吹制成纤维棉，之后若喷以合成树脂或沥青则成为硬质热绝缘材料。用这种方法制得

的纤维直径2-15微米，制品容重10-15公斤 /米3，单机产量可达60吨/天，与喷吹法相比，它的纤维较长，且无玻璃细珠杂质。
7．喷吹法
喷吹法是用高速气流将玻璃液吹散成纤维状细 丝，因而可用于吹制玻璃纤维。如使玻璃纤维在表面张力作用下收缩成细珠，则可制成玻璃珠。将玻璃液用高速气流吹散成玻璃液流，再用电磁力的振动使液流分散 成液滴，液滴在表面张力作用下形成细珠，这是又一种制造玻璃细珠的方法。用这种方法的优点是成本低，产量高，缺点是球径不易控制，有纤维或棉状杂质，或有 带尾巴状的细珠。
另一种制造玻璃珠的方法是粉未法，其原理是将玻璃粉碎成要求的颗粒，经过筛分，在一定温度下通过均匀加热区，使玻璃颗粒熔融，在表面张力的作用下形成细珠。用这种方法能制造硬质玻璃珠，珠径易控制，得珠率较高。其缺点是；生产周期长，产量低，成本高，热耗大。
8．烧结法
它是把玻璃磨成粉，加入一定量的粘结剂或发泡剂，经成形后再烧结成玻璃制品。其成形方法有；
干压法 在玻璃粉中加入少量液态结合剂，如水玻璃，用压机压制成所需形状，而后置于炉中加热到稍高于软化点的温度进行烧结。这种制品往往含有1%左右的微细孔，因而透明度有所降低。此法主要用于制造尺寸和形状要求较高的产品，如无线电元件和过滤漏斗等。
注浆法 把玻璃粉和水调制成“泥浆”，注入石膏模，经脱模，干燥，烧结而成玻璃制品。此法用于制造高硅氧玻璃制品及大型玻璃制品。
泡沫玻璃是另一类烧结制品，把能在高温下分解放出气体的物料作为发泡剂加入玻璃粉中，烧结时，发泡剂和玻璃粉相互作用的结果制成带很多闭口气孔的不透水的泡沫玻璃。
9．浮法成型
浮 法是指玻璃液流入锡槽后在熔融金属锡的表面上成型为平板玻璃的方法。熔窑内已冷却至1150-1100℃的玻璃液，通过连接熔窑与锡槽的流槽，流到熔融的 锡液表面上，在自身重力，表面张力以及拉引力的作用下，摊开成玻璃带，并在锡槽中被抛光与拉薄，在锡槽末端玻璃带已冷却到600℃左右，将即将硬化的玻璃 板引出锡槽，通过过渡辊台进入退火窑。
9．1浮法玻璃的成型机理
    浮法成型分玻璃液流到锡液表面，玻璃液展薄，玻璃抛光和拉薄四个阶段。
（1）        玻璃液的自由厚度
玻 璃液与锡液互不浸润，互无化学反应，锡液的密度大于玻璃液，因而玻璃液浮于锡液表面，浮在锡液面上的玻璃液在不受任何外力作用时所显示的厚度称为自由厚 度。自由厚度（H）决定于下列各力之间的平衡；玻璃液的表面张力σg，锡液的表面张力σt，玻璃液与锡液界面的表面张力σgt，以及玻璃液与锡液的密度 dg, dt,其关系式为；
    H2 =2 dt (σg +σgt―σt)/g dg (dt―dg)
式中g为重力加速度
当玻璃液温度为1000℃时，把有关各值代入上式，得H =7mm,与实测值接近。
（2）        玻璃液的浮起高度
浮在锡液表面的玻璃液，必然有部分沉入锡液，其浮起高度h1和沉入深度h2可用下式计算；
    h1=(1―dg / dt) ×H
    (3)玻璃的抛光时间
由 流槽流入的玻璃液，由于流槽面和锡液面存在的落差以及流入时的速度不均，将形成成正弦状波纹，在玻璃液纵向漂移和横向扩展时，波纹将逐渐减弱。玻璃液由于 表面张力的作用而使表面平整，达到玻璃抛光的目的。该过程所需的时间即为抛光时间。经理论计算及实际测定，成型温度为1000℃时，玻璃抛时间约为 1min.
(4)玻璃的拉薄
玻璃的拉薄分低温拉薄（850℃）和高温拉薄（1050℃）两种方法，拉制效果并不相同。低温法可以拉制更薄 的玻璃。离开抛光区的玻璃进入强制冷却区，降温至700℃，粘度为107Pa s,而后进入重新加热区，温度回升到850℃，粘度为105Pa s，在使用拉边器的情况下进行拉薄，其收缩率达30%左右；离开抛光区的玻璃也可徐冷至850℃，再配合拉边器进行高速拉制，收缩率可降到28%以下。
9．2锡液的物理性质
作为浮抛液的锡液，在成型过程中的作用是托浮和抛光玻璃。锡液的物理性质示于下表；
锡液物理性质表


由上表可知，锡液的密度大大高于玻璃的密度（2.7 g/cm3），有利于对玻璃的托浮；锡的熔点（231.96℃）远低于玻璃出锡槽口的温度（650-700℃），有利于保持玻璃的抛光面；锡的导热率为玻 璃的60-70倍，有利于玻璃板面温度的均匀；锡液的表面张力（462-502）×10-3N/m高于玻璃液的表面张力（220-380）×10-3 N/m，有利于玻璃的拉薄。另外，在玻璃成型的温度范围内，锡箔蒸气压变化在1.94×10-4—0.133Pa之间，所以锡液的挥发量极小。
使用锡液作为浮抛介质的主要缺点是Sn极易氧化成SnO,SnO2，不利于玻璃的抛光，同时又是产生虹彩，沾锡，光畸变等玻璃缺陷的主要原因，为此必须采用保护气体。
9．3保护气体
为防止锡液氧化，减少玻璃缺陷，在锡槽中引入由N2和H2组成的气体，其中N2所占的比例为91-96%。
附；玻璃液粘度与玻璃工艺操作的关系

第六节  建筑微晶玻璃
建筑微晶玻璃分两类，一为压延成型的微晶玻璃，二为烧结成型的微晶玻璃。成型方式不同，晶化方式不同，材料结构和性能也不同。
            一  压延成形微晶玻璃
压延成型微晶玻璃以高炉渣为主要原料，掺加硅砂，纯碱和适量晶核剂，经熔化，压延成形，晶化处理而制成。
前 苏联于1958年开始研制，1966年在乌克兰康斯坦丁汽车玻璃厂建成了两条用压延法生产矿渣微晶玻璃板的生产线,年产量为100-150万㎡。产品分 黑，白，灰三种，白色微晶玻璃板施釉后呈枣红，杏黄，墨绿，湖兰及天然大理石纹等多种色彩和纹样。其后，又在十月革命玻璃厂建成了用压制法生产暗灰色微晶 玻璃砖（250×250×20，300×300×20）的生产线，年产量为30万㎡。至1980年，前苏联建筑微晶玻璃年产量为10800万㎡。
美， 英，法，德，日等许多国家也都进行了大量的研究工作，唯前苏联实现了工业化生产。我国于1973年将建筑微晶玻璃研究列为全国重点科研项目，先在武汉建立 了一个试验车间，后在湘潭建立了一条生产性试验线，虽经小试，中试，历时十年，但末能取得成功。1986年和1988年，山西大同，河南安阳先后与苏方多 次洽谈技术引进，至今末能谈妥。据报道，河北邢台晶牛集团于已于2001年10月试验成功用压延法生产红色微晶玻璃板，板厚12mm，尾矿用量55- 60%，成品率为90%。与烧结微晶玻璃相比，能耗低20%，成本低20%。
1．康斯坦丁汽车玻璃厂微晶玻璃生产概况
工艺流程；
  配料→熔化→压延→晶化→掰板→切裁→包装
    ←  ←碎玻璃仓←←破碎←
主要原料；康斯坦丁高炉矿渣，其化学组成范围为(wt%)；

  高炉渣500-600，硅砂300-400，添加料120-170
主要设备及工艺参数
池窑 横火焰池窑，池深约0。5米，池底由电辅助加热并鼓泡。以天然气为燃料，在还原气氛下熔制，熔化部面积145㎡，熔化部表面温度1480℃，成形部面积115㎡，温度为1260±20℃，熔化能力为55吨/日
压延成形机
    下辊与上辊直径比为4：1，下辊浸入水槽，上辊内通冷却水
    板宽1600-1850㎜，板厚7-12㎜，成形速度20-120 m/h
板厚10㎜时，成形速度约为50 m/h
每条生产线配置两台压延成形机，其中一台备用。
晶化炉和退火炉
    晶化炉长120-130米，最高温度930℃
切割机和掰板机
2．建筑微晶玻璃的特性及应用
（1）        材料性能好
    建筑微晶玻璃装饰面板与天然大理石，花岗岩的性能如表所示；
      建筑微晶玻璃板与天然大理石，花岗岩的性能表

化学稳定性好，抗酸，碱，海水的腐蚀性强。
色彩丰富，可以通过在板面施加不同的色釉制成色调不同，纹样各异的板材。配套性好，不像天然石材难以配套。
自洁性好，微晶玻璃吸水率为零，铁锈，油污等难以渗入，不容易沾附灰尘，易于清冼。
安全性好，不像某些天然石材有放射性。
易于粘贴
（2）应用范围广
    建筑微晶玻璃表面光洁，色彩丰富，耐水耐油耐磨损，自洁性好，抗冻性好，除用作公用，民用建筑的内外墙装修材料，也可以在超净化车间使用。
建 筑微晶玻璃，作为一种结构材料，耐磨性好，在采矿场，可代替钢材用做导料槽，溜槽，料斗的衬里;在选矿厂，可代替碳钢或灰口铸铁，制造水力旋流器锥体；在 焦化厂，可用作溜焦槽的内衬；在水泥厂可用于气压输送菅道的内衬；在发电厂，可用于煤，煤灰的输送；设备使用寿命提高5-10倍；
建筑微晶玻璃，作为一种种耐酸硷，耐高温，耐磨耗的材料，可用作有腐蚀性介质厂房的地板，墙壁或容器。例如，用于有金属熔体溢出的地面，液态金属的冷却沟渠，用以制作浇铸金属的模具，制作催化裂化器的内衬等。
另外，建筑微晶玻璃既可用金属纤维增强，也可与金属件组合，制成增强复合构件，建筑微晶玻璃纤维也可用以增强其他材料。
总上所述，建筑微晶玻璃可代替钢材，铸铁，有色金属，玻璃，陶瓷，混凝土，大理石以及其他贵重天然石材，用途极为广泛。
3）生产成本低，环保效益好
原料价格低（以工业尾矿，冶金矿渣，煤矸石，粉煤灰等作为主要原料）；纯碱用量少（约为普通玻璃的一半）；能耗低（熔制温度较低，特别是液态渣直接利用时，能耗更低）。
既大量地利用了固体废渣（配合料中高炉渣占60-70%，用灰渣时高达85%），又减少了天然矿物原料用量，减轻了环境负荷。而且用作建筑物外墙饰面材料时，美化了城市（如前苏联的国际机场，国民经济展览馆冶金厅，国立玻陶研究院及康斯坦丁民居）
3．工艺技术难点
（1）        熔化控制难，难以避免析晶
玻 璃液中氧化铁，氧化锰等着色组分含量高，玻璃液颜色深，导热性差（普通玻璃液深度方向温度降小于1.0℃/㎜，而建筑微晶玻璃约为1.4℃/㎜），因此， 池窑中玻璃液的温度梯度大；建筑微晶玻璃的析晶上限温度高，为1180-1220℃（平板玻璃为900℃，瓶罐玻璃为1010℃），致使池窑内的某些部位 玻璃液容易析晶。
（2）        成形控制难，既容易析晶折断，又容易变形塌陷
对于一般玻璃，成形温度比析晶上限温度高150-170℃，建筑微晶玻璃的成形温度比析晶上限温度高50-70℃，有时只高出30℃；
玻 璃碱金属氧化物含量低，碱土金属氧化物含量高，料性短；着色氧化物含量高，透热性差。因此，成形时，一方面，玻璃板表面层冷却比透明玻璃快得多，易于析 晶，晶体的生长引起粘度的急速变化，大晶体的出现导致微裂纹的产生或折断；另一方面，玻璃板内层降温速度比透明玻璃慢，，玻璃液粘度小而导致变形或塌陷。
（3）        晶化控制难，既易于开裂，又易于变形
建 筑微晶玻璃的核化温度为650-750℃，晶化温度（晶体生长温度）为800-950℃，有的高达1000℃，而软化温度却较低，因此，晶化处理时容易软 化下垂甚至粘辊现象；又由于晶化过程中，残留玻璃相的组成在不断地变化，特别是在微晶玻璃的结晶能力强，晶相数量多的情况下，晶相与玻璃相间因热膨胀系数 之差而产生较大的热应力，如晶化处理升温速度控制不当，则易于开裂，也易于变形；当板材上下温差较大时，可能引起板材上下层晶化程度的差异，使板材上拱变 形。
4．原因分析
建筑微晶玻璃在生产过程中存在上述技术难点的主要原因与微晶玻璃析晶时的成核方式有关。
成核剂种类多，如Fe2O3,Cr2O3,TiO2,ZrO2, MnO ,ZnO,氟化物，硫化物，硫酸盐，磷酸盐等。
成核剂含量变化大，某些成核剂是作为矿渣本身的杂质组分而引入的，某些成核剂易于挥发，某些成核剂受熔制条件影响很大。
成核方式多，既有均相成核，也有非均相成核，既有体积成核，又有表面成核。
成核过程复杂，成核过程中可能伴有液-液分相现象，而晶体析出时母体相成分的变化将导致各氧化物相对比例的改变，有可能析出新的晶相。
耐火材料受融蚀时，某些组分进入玻璃液，也可能成为成核剂。
成核密度大。
成核机制的复杂性对建筑微晶玻璃的熔制，成形与晶化热处理都造成了极大的影响。
5．建筑微晶玻璃工艺，结构与性能的关系
建 筑微晶玻璃的结构特性是在基体相（残留玻璃相）中，均匀地分布着尺寸约为1微米的结晶体，结晶度在60%-70%。建筑微晶玻璃的性能取决于其结构特性， 只有当微晶玻璃中