Thủy tinh ban đầu thu được từ quá trình hóa rắn của đá axit phun ra từ núi lửa. Khoảng năm 3700 trước Công nguyên, người Ai Cập cổ đại đã làm ra đồ trang trí bằng thủy tinh và đồ thủy tinh đơn giản. Vào thời điểm đó, chỉ có kính màu. Khoảng 1000 năm trước Công nguyên, Trung Quốc đã chế tạo được thủy tinh không màu. Vào thế kỷ 12 sau Công Nguyên, kính thương mại xuất hiện và bắt đầu trở thành vật liệu công nghiệp. Vào thế kỷ 18, để đáp ứng nhu cầu phát triển kính thiên văn, kính quang học đã được sản xuất. Năm 1873, Bỉ lần đầu tiên sản xuất kính phẳng. Năm 1906, Hoa Kỳ sản xuất kính phẳng dẫn tới máy. Kể từ đó, với quá trình công nghiệp hóa và sản xuất thủy tinh quy mô lớn, các loại kính có nhiều công dụng và đặc tính khác nhau lần lượt ra đời. Trong thời hiện đại, kính đã trở thành vật liệu quan trọng trong đời sống, sản xuất và khoa học công nghệ.
Loại kính thường được chia thành kính oxit và kính không oxit theo thành phần chính. Có rất ít loại và số lượng thủy tinh không oxit, chủ yếu là thủy tinh chalcogenide và thủy tinh halogenua. Các anion của thủy tinh chalcogenide chủ yếu là lưu huỳnh, selen, Tellurium, v.v., có thể cắt ánh sáng bước sóng ngắn và truyền ánh sáng vàng, đỏ và ánh sáng hồng ngoại gần và xa. Nó có điện trở thấp và có đặc tính chuyển mạch và bộ nhớ. Thủy tinh halogenua có chiết suất thấp và độ phân tán thấp, chủ yếu được sử dụng làm thủy tinh quang học.
Thủy tinh oxit được chia thành thủy tinh silicat, thủy tinh borat, thủy tinh photphat, v.v. Thủy tinh silicat là loại thủy tinh có thành phần cơ bản là SiO 2, có nhiều loại và ứng dụng rộng rãi. Thông thường, theo hàm lượng khác nhau của SiO 2 và oxit kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ trong thủy tinh, người ta chia thành: ① Thủy tinh thạch anh. Hàm lượng SiO 2 lớn hơn 99,5%, hệ số giãn nở nhiệt thấp, chịu nhiệt độ cao, ổn định hóa học tốt, truyền tia cực tím và tia hồng ngoại, nhiệt độ nóng chảy cao, độ nhớt cao và khó đúc. Nó chủ yếu được sử dụng trong chất bán dẫn, nguồn sáng điện, truyền thông quang học, laser và các công nghệ và dụng cụ quang học khác. ②Thủy tinh silic cao. Hàm lượng SiO 2 khoảng 96% và tính chất của nó tương tự như thủy tinh thạch anh. ③ Ly soda soda. Nó chủ yếu chứa SiO 2 và cũng chứa 15% Na 2 O và 16% CaO. Nó có chi phí thấp, dễ tạo hình, phù hợp cho sản xuất quy mô lớn và sản lượng của nó chiếm 90% lượng kính thực tế. Nó có thể sản xuất lọ thủy tinh, kính phẳng, đồ dùng, bóng đèn, v.v. ④ Thủy tinh chì silicat. Thành phần chính là SiO 2 và PbO, có chiết suất cao nhất và khả năng chịu thể tích cao, có khả năng thấm ướt tốt với kim loại. Chúng có thể được sử dụng để chế tạo bóng đèn, thân ống chân không, đồ thủy tinh tinh thể, thủy tinh quang học bằng đá lửa, v.v. Thủy tinh chì chứa lượng lớn PbO có thể chặn tia X và tia γ. ⑤ Thủy tinh Aluminosilicate. Với thành phần chính là SiO 2 và Al 2 O 3, nó có nhiệt độ hóa mềm cao và được sử dụng để chế tạo bóng đèn phóng điện, nhiệt kế thủy tinh nhiệt độ cao, ống đốt hóa học và sợi thủy tinh. ⑥Thủy tinh borosilicat. Với thành phần chính là SiO 2 và B 2 O 3, nó có khả năng chịu nhiệt tốt và ổn định hóa học. Nó được sử dụng để chế tạo dụng cụ nấu ăn, dụng cụ thí nghiệm, kính hàn kim loại, v.v. Thủy tinh borat có thành phần chủ yếu là B 2 O 3, có nhiệt độ nóng chảy thấp và có thể chống ăn mòn bởi hơi natri. Thủy tinh borat chứa các nguyên tố đất hiếm có chỉ số khúc xạ cao và độ phân tán thấp. Đây là một loại kính quang học mới. Thủy tinh photphat sử dụng P 2 O 5 làm thành phần chính, có chiết suất thấp và độ phân tán thấp, được sử dụng trong các dụng cụ quang học.
Ngoài ra, kính còn được chia thành kính cường lực, kính xốp (tức là kính xốp, có kích thước lỗ khoảng 40, dùng để khử muối trong nước biển, lọc virus, v.v.) theo đặc tính công dụng, kính dẫn điện (dùng làm điện cực và máy bay). kính chắn gió), thủy tinh-gốm sứ, kính Opal (dùng cho các thiết bị chiếu sáng và vật dụng trang trí…) và kính rỗng (dùng làm kính cửa đi và cửa sổ), v.v.
Quy trình sản xuất Nguyên liệu chính để sản xuất kính là thân tạo hình thủy tinh, kính điều chỉnh và kính trung gian, còn lại là nguyên liệu thô phụ trợ. Nguyên liệu thô chính đề cập đến các oxit được đưa vào kính để tạo thành mạng, các oxit trung gian và các oxit ngoài mạng; nguyên liệu thô phụ trợ bao gồm chất làm sạch, chất trợ dung, chất làm mờ, chất tạo màu, chất khử màu, chất oxy hóa và chất khử.
Quy trình sản xuất kính chủ yếu bao gồm: ① Sơ chế nguyên liệu thô. Các nguyên liệu thô sần được nghiền nát, các nguyên liệu ướt được sấy khô và các nguyên liệu chứa sắt được xử lý để loại bỏ sắt để đảm bảo chất lượng của kính. ② Chuẩn bị nguyên liệu theo lô. ③ Tan chảy. Vật liệu mẻ thủy tinh được nung ở nhiệt độ cao trong lò nung bể hoặc lò nung để tạo thành thủy tinh lỏng đồng nhất, không có bong bóng, đáp ứng các yêu cầu đúc. ④Hình thành. Gia công thủy tinh lỏng thành các sản phẩm có hình dạng theo yêu cầu như tấm phẳng, các loại đồ dùng khác nhau, v.v. ⑤ Xử lý nhiệt. Thông qua quá trình ủ, làm nguội và các quá trình khác, ứng suất bên trong, tách pha hoặc kết tinh của kính có thể được loại bỏ hoặc tạo ra và trạng thái cấu trúc của kính có thể được thay đổi.
Thời gian đăng:Jun-03-2019