Il vetro era originariamente ottenuto dalla solidificazione delle rocce acide espulse dai vulcani. Intorno al 3700 a.C., gli antichi egizi realizzavano ornamenti in vetro e semplici vetrerie. A quel tempo esisteva solo il vetro colorato. Intorno al 1000 a.C., la Cina produsse vetro incolore. Nel XII secolo d.C. apparve il vetro commerciale che iniziò a diventare un materiale industriale. Nel XVIII secolo, per soddisfare le esigenze di sviluppo dei telescopi, fu prodotto il vetro ottico. Nel 1873, il Belgio produsse per la prima volta vetro piano. Nel 1906, gli Stati Uniti produssero il vetro piano che portava alla macchina. Da allora, con l'industrializzazione e la produzione su larga scala del vetro, si sono succeduti vetri con usi diversi e proprietà diverse. Nei tempi moderni, il vetro è diventato un materiale importante nella vita quotidiana, nella produzione, nella scienza e nella tecnologia.
Il tipo di vetro viene solitamente suddiviso in vetro ossido e vetro non ossido in base ai componenti principali. Esistono pochi tipi e quantità di vetro non ossido, principalmente vetro calcogenuro e vetro ad alogenuri. Gli anioni del vetro calcogenuro sono principalmente zolfo, selenio, tellurio, ecc., che possono tagliare la luce a lunghezza d'onda corta e far passare la luce gialla, rossa e la luce infrarossa vicina e lontana. Ha una bassa resistenza e ha proprietà di commutazione e memoria. Il vetro ad alogenuri ha un basso indice di rifrazione e una bassa dispersione ed è utilizzato principalmente come vetro ottico.
Il vetro ossidato è suddiviso in vetro silicato, vetro borato, vetro fosfato e così via. Il vetro ai silicati si riferisce al vetro il cui componente base è SiO 2, che ha molte varietà e ampie applicazioni. Di solito, in base al diverso contenuto di SiO 2 e ossidi di metalli alcalini e alcalino terrosi nel vetro, è suddiviso in: ① Vetro al quarzo. Il contenuto di SiO 2 è superiore al 99,5%, basso coefficiente di dilatazione termica, resistenza alle alte temperature, buona stabilità chimica, trasmissione della luce ultravioletta e infrarossa, elevata temperatura di fusione, elevata viscosità e stampaggio difficile. Viene utilizzato principalmente nei semiconduttori, nelle sorgenti di luce elettrica, nella comunicazione ottica, nei laser e in altre tecnologie e strumenti ottici. ②Vetro ad alto contenuto di silice. Il contenuto di SiO 2 è di circa il 96% e le sue proprietà sono simili a quelle del vetro al quarzo. ③ Vetro sodocalcico. Contiene principalmente SiO 2 e contiene anche il 15% Na 2 O e il 16% CaO. Ha un costo contenuto, è facile da modellare, adatto alla produzione su larga scala e la sua produzione rappresenta il 90% del vetro pratico. Può produrre barattoli di vetro, vetro piano, utensili, lampadine, ecc. ④ Vetro silicato di piombo. I componenti principali sono SiO 2 e PbO, che hanno il più alto indice di rifrazione e un'elevata resistenza al volume e hanno una buona bagnabilità con i metalli. Possono essere utilizzati per realizzare lampadine, steli di tubi a vuoto, vetreria cristallina, vetro ottico selce, ecc. Il vetro al piombo contenente una grande quantità di PbO può bloccare i raggi X e i raggi γ. ⑤ Vetro alluminosilicato. Con SiO 2 e Al 2 O 3 come componenti principali, ha un'elevata temperatura di rammollimento e viene utilizzato per realizzare lampadine a scarica, termometri in vetro per alte temperature, tubi per combustione chimica e fibre di vetro. ⑥Vetro borosilicato. Con SiO 2 e B 2 O 3 come componenti principali, ha una buona resistenza al calore e stabilità chimica. Viene utilizzato per realizzare utensili da cucina, strumenti da laboratorio, vetro per saldatura di metalli, ecc. Il vetro borato è composto principalmente da B 2 O 3, ha una bassa temperatura di fusione e può resistere alla corrosione del vapore di sodio. Il vetro borato contenente elementi delle terre rare ha un alto indice di rifrazione e una bassa dispersione. È un nuovo tipo di vetro ottico. Il vetro fosfato utilizza P 2 O 5 come componente principale, ha un basso indice di rifrazione e una bassa dispersione e viene utilizzato negli strumenti ottici.
Inoltre, il vetro è suddiviso in vetro temperato, vetro poroso (cioè vetro espanso, con una dimensione dei pori di circa 40, utilizzato per la desalinizzazione dell'acqua di mare, filtrazione di virus, ecc.) in base alle caratteristiche prestazionali, vetro conduttivo (utilizzato come elettrodi e velivoli) parabrezza), vetroceramica, vetro opale (utilizzato per apparecchi di illuminazione e oggetti decorativi, ecc.) e vetro cavo (utilizzato come vetro di porte e finestre), ecc.
Processo di produzione Le principali materie prime per la produzione del vetro sono corpi di formatura del vetro, aggiustamenti del vetro e intermedi del vetro, mentre il resto sono materie prime ausiliarie. Le principali materie prime si riferiscono agli ossidi introdotti nel vetro per formare la rete, ossidi intermedi e ossidi fuori rete; le materie prime ausiliarie comprendono chiarificanti, fondenti, opacizzanti, coloranti, decoloranti, ossidanti e agenti riducenti.
Il processo di produzione del vetro comprende principalmente: ①Prelavorazione delle materie prime. Le materie prime grumose vengono frantumate, le materie prime umide vengono essiccate e le materie prime contenenti ferro vengono lavorate per la rimozione del ferro per garantire la qualità del vetro. ② Preparazione dei materiali batch. ③Fusione. Il materiale della miscela di vetro viene riscaldato ad alta temperatura in un forno a vasca o in un forno a crogiolo per formare un vetro liquido uniforme e privo di bolle che soddisfa i requisiti di stampaggio. ④Formazione. Trasformare il vetro liquido in prodotti delle forme richieste, come piatti piani, utensili vari, ecc. ⑤ Trattamento termico. Attraverso la ricottura, la tempra e altri processi, lo stress interno, la separazione di fase o la cristallizzazione del vetro possono essere eliminati o generati e lo stato strutturale del vetro può essere modificato.
Orario di pubblicazione: 03 giugno 2019