結石是出現在玻璃中的結晶夾雜物。結石是玻璃制品中_嚴重的缺陷,它破壞了玻璃制品的外觀和光學均勻性,另外,由于結石與主體玻璃的熱膨脹系數不同,因而在制品加熱或冷卻過程中造成界面應力,它是制品出現裂紋和炸裂的主要原因。
根據結石的成因,它可以分為以下幾類:
1 .配合料結石
配合料結石是配合料中未熔化的顆粒,在大多數情況下是石英顆粒,色澤呈白色,其邊緣由于逐漸溶解而變圓,其表面常有溝槽,在石英顆粒周圍有一層 SiO2 含量較高的無色圈,它粘度高不易擴散,常導致形成粗筋。石英顆粒的邊緣往往會出現方石英和鱗石英的晶體。配合料結石的產生不僅與配合料的制備質量有關,也與熔制的加料方式、熔制溫度的高低與波動等有關。常見的結石有方石英及鱗石英。
2.耐火材料結石
當耐火材料受到侵蝕剝落,或在高溫下玻璃液與耐火材料相互作用后有些碎屑_可能夾雜到玻璃制品中而形成耐火材料結石。窯碹、胸墻常用硅磚砌成,在高溫下或者在堿性飛料的影響下會產生蝕變,有時形成熔溜物淌下,或以碹滴落入玻璃液中,這是耐火材料結石的另一種來源。
因此,要減少耐火材料結石,_選用_耐火材料。一般而言,耐火材料的氣孔率、結構致密度、顯微結構的均勻度、砌筑質量、熔化溫度、玻璃液本身的堿性程度、熔化分層、所用原料種類等都與其有密切關系。
常見的耐火材料結石為鋁硅質結石如莫來石、霞石、白榴石等。
3 .析晶結石
均質的玻璃液在_溫度下又析出晶體即為析晶結石。 玻璃中的析晶結石往往使玻璃產生迷漠的白點,或呈現具有明顯結晶態(tài)的產物。析晶結石特別容易發(fā)生在兩相界面上。例如,在玻璃液的表面上、氣泡上、與耐火材料接觸的界面上。 玻璃成分對產生析晶結石有明顯的影響,因為成分不同其晶核生成速度及晶體成長速度都不同,在成分上應選擇析晶傾向小的氧化物,降低易析晶氧化物的含量。 另外,對產生析晶有較大影響的是窯爐的溫度制度與窯的結構,前者應使玻璃液盡量少在析晶溫度范圍內停留,而后者應盡量使玻璃液滯留的死角減少。
析晶結石通常有鱗石英與方石英 (SiO 2 ) 、硅灰石 (CaO ? SiO 2 ) 、失透石 (Na 2 O ? 3CaO ? 6Si0 2 ) 、透輝石 (CaO ? MgO ? 2Si0 2 ) 及二硅酸鋇 (BaO ? 2Si0 2 ) 等。
4 .硫酸鹽夾雜物
玻璃熔體中所含硫酸鹽若_所能溶解的量,它_會以硫酸鹽的形式成為浮渣析出,在冷卻后硬化而成結晶體。
5 .黑色夾雜物
在玻璃中也常見黑色夾雜物,它們直接或間接由配合料而來,常見的有氧化鉻晶體、氧化鎳晶體、鉻鐵晶體等。