由于鋰輝石具有強大的助熔作用,在
玻璃配料中添加鋰輝石,能降低玻璃熔化時的溫度和熔體粘度,可簡化生產流程,降低能耗,延長爐齡,改善操作條件及減少污染。同時,鋰輝石具有降低玻璃熱膨脹系數的作用,可改善玻璃密度和光潔度,提高制品的強度、延性、耐蝕性及耐熱急變性能。顯像
管玻璃,國內外已公認應采用鋰鋇玻璃。
微晶玻璃的出現,顯示了鋰的重要作用。該種玻璃較重要的性質之一是能經受熱急變。現用于超音速飛機的室玻璃、熱交換器、實驗室桌面、催化劑載體、電子管套、電容器及真空設備等。
下面介紹澳大利亞(GWALIA)公司鋰輝石加入玻璃料中的試驗要求:
1、分步把鋰輝石加入生料中,(Li2O)含量不超過0.15-0.20%
2、每步中,由于鋰輝石中的Al2O3和SiO2加入,就要相應減少生料中
鋁原料(氧化鋁、長石等)和
石英砂來保證玻璃中Al2O3和SiO2的等量性。
3、每步加入Li2O的量,要根據玻璃穩定情況,相應降低R2O(Na2O+K2O)量。
4、每進行一步中,降低一次玻璃熔化溫度,直至保證其穩定(氣泡和厚度)為止。
根據國外文獻報導,1981-1982年美國Glass Containers 公司向瓶罐玻璃中引入0.1-0.2%的 Li2O,取的了降低熔化溫度30°C,出料率增加12%和包裝強度提高1-2%的效果;1986年,美國Thatechor 公司采用鋰輝石精礦為原料向玻璃組成中加入0.1-0.2%的Li2O,也取得了降低熔化溫度25°C,出料率增加17%的效果;1986年西德的Oberland玻璃廠也以鋰輝石精礦形成引入玻璃組成中0.125%的Li2O也取得了節能6%和出料率增加10%的效果。
鋰輝石在玻璃纖維中應用
容器和特種玻璃制造商歷來都以鋰輝石能提高熔化速率、減小粘度的
優點來降低玻璃的單位生產成本。近來,為了更快熔化,在絕緣材料和紡
織業中,玻璃釬維制造商通過重新調整玻璃配料來獲得如下綜合效益:
●降低玻璃料成本:
在保持現有玻璃物理性能和熔化率的情況下,可以用鋰輝石替代部分
昂貴的原料
●增加熔爐出料量:
氧氣鋰能加大玻璃的表面張力。在恒定粘度條件下,使套管噴嘴處的
熔質流量按比例加大,從而加大表面張力。
●增強玻璃的耐久性:
在保持現有熔化率條件下,降低玻璃的堿金屬含量能增強其抗酸及抗
水解性。這種變化使玻璃的耐久性達到了更高等次。
●環境的朋友:
環境保護條例愈來嚴格化,人們通過實施這些條例來限制煙囪排放物
和那些對熔制有效但對環境有害的原料。用鋰輝石替代氟是非常物美價廉
的。
根據美國 Johns Manvile 公司(世界非常大的玻璃釬維廠之一)應用鋰輝
石情況,有如下優點:
1、降低成本。加入鋰輝石后,鉑合金熔爐里的玻璃液流動能力提高了6.5%
2、改善玻璃質量。防水解能力可提高20-30%,防酸能力可提高30-35%
3、環保作用。降低氟用量達20-30%
早于80年代初,國外在微晶玻璃中應用鋰輝石就十分廣泛。國內一些研究機構和廠家也于80年代末、90年代初著手研究鋰輝石在微晶玻璃中的應用。如在微晶玻璃中加入鋰輝石,生產出超低膨脹系數的鋰鋁硅透明微晶玻璃。此種微晶玻璃集優異的熱學性能、光學性能和化學穩定性于一體,是一種非常重要的透明多晶材料。其主要用途有:在高科技方面可用于制造激光陀螺儀、氣體激光器、大型天文望遠鏡等;在民用方面可用于生產炊具、餐具、電磁灶面板、封閉電爐面板、高溫爐觀察窗等。
一、配方:
在超低膨脹鋰鋁硅透明微晶玻璃配方中加入鋰輝石,對微晶玻璃品質起顯著作用。
玻璃的配方見下表,配方料在1600°C下熔制20小時,熔制好的玻璃經退火后備用。
成份 SiO2 Al2O3 Li2O TiO2+ZrO2 著色劑NiO 其他
引入量% 66.0 19.2 3.2 4.0 0.005 7.6
熱處理采用兩段式,即先在較低溫度下核化,然后再升高到較高溫度下晶化處理。
二、玻璃性質:
配方中加入鋰輝石后,可獲得透明的超低膨脹系數的微晶玻璃。試驗樣品測試如下:試樣厚2mm,膨脹系數(1.4*10-7/°C);抗彎強度(MPa)95.7;抗熱震性能(°C)795