平板玻璃产量增长表
A. 年
代 1949 1960 1977 1978 1980 1990 1994 B. 产量（万重
箱） 100 500 1480 1784 2466 8066 11500
1990年我国平板玻璃产量8066万重箱（约400万吨），已跃居世界首位。在产量快速增长的同时，我国平板玻璃的装备水平不断提高，玻璃品种不断增加，一大批玻璃专业技术人员迅速成长. 第二节 玻璃原料
组成玻璃的各种氧化物，在配料时所使用的不是纯氧化物，而多半使用含有这些氧化物成分的天然矿物原料。根据各种原料在玻璃中的作用，将它们分成主要原料和辅助原料两大类。
一 主要原料
根据引入氧化物性质的不同，将主要原料分为酸性氧化物原料，碱金属氧化物原料和碱土金属氧化物原料三类。 1酸性氧化物原料 1．1引入SiO2的原料
SiO2在玻璃中的含量很高，一般为50-80%，在普通瓶罐，器皿玻璃，平板玻璃中，含量在70-75%;在石英玻璃中高达98%以上。SiO2在玻璃 中构成骨架，赋予玻璃良好的化学稳定性，热稳定性，透明性，较高的软化温度，硬度和机械强度。但含量增大时，熔融温度升高,玻璃液粘度增大。
含SiO2的原料在自然界分布极广，但适用于玻璃工业生产的并不多。常用的有优质硅砂，砂岩，石英岩等。
硅砂,又称石英砂，主要由石英颗粒组成，质地纯净的硅砂为白色，一般硅砂因含有铁的氧化物和有机质，多呈淡黄色，浅灰色或红褐色。
硅砂的主要成分是SiO2，并含少量Al2O3, K2O, Na2O, CaO, MgO,以及Fe2O3,Cr2O3,TiO2等着色氧化物。Fe2O3是有害成分，使玻璃着色而影响透明度。熔制瓶罐，器皿玻璃时，硅砂中Fe2O3含 量不允许超过—%；熔制光学玻璃时，不允许超过。Cr2O3的着色能力比Fe2O3强30—50倍，使玻璃呈绿 色。TiO2使玻璃着成黄色，与Fe2O3同时存在时，玻璃呈黄褐色。在生产无色玻璃制品时，要严格控制着色氧化物的含量。
硅砂的颗粒组成对原料制备，玻璃熔制，蓄热室的正常工作有重要影响，是评价硅砂质量的重要指标。硅砂粒径应在—毫米之间，其中— 毫米的颗粒应不少于90%，毫米以下的不超过5%。颗粒太大，会使熔化困难，甚至产生末熔的结石；颗粒太小，会在配合料投入熔窑时被烟气带 进蓄热室，堵塞格子砖通道，而且由于细小砂粒的损失（其铁铝含量相对较高），造成配合料组成不匀，导致玻璃缺陷的产生。
硅砂的矿物组成：硅砂 中伴生矿物的种类及含量对确定矿源和选择原料的精选方式有直接关系。常见伴生矿物如长石，高岭土，白云石，方解石等对玻璃无害。但赤铁矿(Fe2O3)， 磁铁矿(Fe2O3FeO)，钛铁矿(Fe2O3TiO2)等使玻璃着色。有些重矿物如铬铁矿(Fe2O3Cr2O30)，铬锌尖晶石 (FeOCr2O3MgO)，锆英石(ZrO2SiO2)，角闪石，电气石等，由于它们的熔点高，常在玻璃中形成黑点和疙
瘩。
砂岩 是由石英颗粒和粘性物质在高压下胶结而成的坚实致密的岩石。可分为粘土质砂岩（含Al2O3较多），长石质砂岩（含K2O较多）和钙质砂岩（含Ca O较多）。砂岩多呈淡黄色，淡红色，铁染严重时呈红色。
石英岩 又称硅质砂岩。它所含的铁，铝氧化物比砂岩少，硬度大，不易粉碎。只有生产高级玻璃制品时才采用石英岩。 水晶 在制造石英玻璃时才使用。 硅质原料的成分范围见下表：
硅质原料成分范围表
A. 名 称 SiO2 Al2O3 Fe2O3 Ca O Mg O R2O
B. 硅 砂 90-98 1-5 1-3
C. 砂 岩 95-99 石 英 98-99
D. 水 晶 > 痕量
1．2引入B2O3的原料
氧化硼在玻璃中也起 玻璃骨架的作用，能降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的热稳定性。B2O3在玻璃中的含量，一般不大于14%。当玻璃成分中引入%%的氧化硼 时，即能加速玻璃的熔化和澄清，降低玻璃的熔化温度。氧化硼还能
改善玻璃的成型性能。引入氧化硼的原料有硼酸，硼砂和含硼矿物。
硼酸 （H3BO3）是比重为的白色鳞片状晶体，微有光泽，触之有脂肪感，易溶于水，加热时易随水分的蒸发面挥发。温度高于70℃时部分失水而转为偏 硼酸（HBO2）。对硼酸的质量要求(wt %)是；H3BO3>99, Fe2O3<, SO-24<。 硼砂 可分为含水硼砂（）和无水硼砂两种.前者加热到200℃时只剩下一个结晶水，加热到400-450℃时，得无水硼砂。无 水硼砂的比重为，硬度。氧化硼熔制时易挥发，因此在计算料方时应计入挥发率。对硼砂的质量要求是（%）；B2O3> 35, Fe2O3<, SO-24<。
含硼矿物 这些矿物主要有；硬硼酸钙（）细晶硼酸钙石（），硼酸钠方解石 ，硼镁石，硅钙硼石等。 1．3引入Al2O3的原料
在瓶罐玻璃，器皿玻璃，平板玻璃中，Al2O3 含量为2—3%，最高为8—10%。在含有碱金属和碱土金属氧化物的硅酸盐玻璃中，加入少量Al2O3能降低玻璃的析晶倾向，提高玻璃的化学稳定，热稳定 性和机械强度，减轻玻璃对耐火材料的侵蚀，扩大玻璃成形操作范围。引入Al2O3的原料有长石，高岭土，叶蜡石和工业氧化铝等。
长石 是往玻璃中引入Al2O3的主要原料之一，长石可分为呈淡红色的钾长石（K2O Al2O36SiO2），呈白色的钠长石(Na2O Al2O36SiO2)和钙长石
(CaOAl2O36SiO2).在自然界，它们常以不同比例形成类质同象的混合物。因此，长石的化学组成波动较大。长石 中的杂质通常有粘土，云母，氧化铁等，对玻璃质量均有一定影响，在使用前应经过挑选与洗涤。
长石的组成范围为wt % ； S iO2 55―65，Al2O3 18―22，Fe2O3 ― ，Ca O ― ， R2O，13―16。
由于长石中含有较多的R2O，因而只能在含R2O的玻璃中引用，并可替代部分纯碱，其缺点是成分波动大，不易控制。对长石的质量要求是(wt %)；
Al2O3 >16, Fe2O3 <, R2O >12.
高岭土 又称粘土（Al2O3 2SiO2 2H2O）,其组成范围为（%）； SiO2 40- 60 , Al2O3 30-40, Fe2O3 ,Ca O ,Mg O ,R2O
高岭土中所含的SiO2和Al2O3均为难熔氧化物，使用前应进行细磨，高岭土往往含铁较高，制造无碱玻璃和仪器玻璃时，必须选用较纯的高岭土。对高岭土的质量要求是（%）；Al2O3 >30，Fe2O3 <。
叶蜡石（Al2O3 4SiO2 H2O）是生产无碱无硼玻璃的常用矿物原料。其成分范围为（%）；SiO2 54- 71, Al2O3 21- 32, Fe2O3 Ca O R2O 。
当玻璃中需要引入较多的Al2O3而又不允许引入其他氧化物时，常用焙烧过的氧化铝，或选用氢氧化铝.。氢氧化铝比焙烧氧化铝质纯，也易于熔化和澄清，但价格昂贵，容易吸水造成成分波动，熔制时易产生大量的泡沫。为减少泡沫，可在配合料中加入适量的萤石或冰晶石。 2．引入碱金属氧化物的原料 2．1引入Na2O的原料
Na2O是一种良好的助熔剂，能在较低的温度下与SiO2反应生成硅酸盐，能降低玻璃液的粘度，加快玻璃的熔制速度。但Na2O将减弱玻璃的结构强度， 增大玻璃的热膨胀系数，降低玻璃的热稳定性，化学稳定性和机械强度。因此，玻璃组成中，Na2O，K2O的总量不能高于16%。引入Na2O的原料有纯碱 和芒硝Na2SO4。
纯碱（Na2CO3）是一种微细白色粉末，易熔于水。所含杂质有氯化钠，硫酸钠，氧化铁等。纯碱易潮解，结块，不利于配合料 的混合，。因此，必须贮存在通风干燥的库房内。熔制时可能在玻璃表面形成称为‘浮渣’的泡沫。对纯碱的质量要求是（%）；Na2CO3 >98,NaCl<1, Na2SO4< ,Fe2O3 <。
纯碱有轻碱和重碱之分。在国内现用轻碱， 轻碱容重小（0。61），颗粒细。已混合好的配合料在运输过程中容易出现分层现象，入窑后，易被窑内气流带入
各种玻璃配方知识
