研究与实验报告

• 混合网络外体对无碱铝硅酸盐玻璃网络结构与性能的影响

  黄宇翔;杨廷毅;金良茂;曹志强;李路瑶;王静;韩建军;

  采用高温熔融法制备SiO_2-Al_2O_3-CaO-ZnO无碱铝硅酸盐玻璃，研究ZnO/CaO(摩尔比)对玻璃网络结构以及密度、弹性模量、化学稳定性等理化性能的影响。研究结果表明：ZnO/CaO比值从0升高至1.07时，玻璃的密度从2.53 g/cm~3增加至2.58 g/cm~3;当ZnO/CaO为0.53时，玻璃的热膨胀系数最小、维氏硬度最大，分别为3.31×10~(-6)/℃和HV705;当ZnO/CaO为0时，弹性模量达到最大值82 GPa,玻璃的三个特征温度点依次为：应变点(T_(st))778℃、玻璃转变温度(T_g)792℃、软化点温度(T_d)855℃,其中软化点温度为最高值，玻璃转变温度次之，应变点最低。玻璃经氢氟酸(HF)和氢氧化钠(NaOH)腐蚀后有不同程度的失重，当ZnO/CaO为0.53时，酸和碱侵蚀的质量损失率均达到最大値，分别为5.05 mg/cm~2和0.9 mg/cm~2。这些性能变化体现了混合网络外体效应，即Zn~(2+)和Ca~(2+)的离子半径与场强存在差异，使玻璃网络结构中出现离子堆积或位点错配现象，导致玻璃性能的非线性变化，其中密度、维氏硬度和化学稳定性均表现出正偏差，而弹性模量则呈现出负偏差。

  2025年04期 v.53 1-8+39页 [查看摘要][在线阅读][下载 539K]
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• 氮化物材料与玻璃液非润湿行为的研究及应用

  邢文忠;柏晓强;章林;洪秀成;解颜岩;赵刚;

  系统对比了氮化铝(AlN)、氮化硼(BN)和氮化硅(Si_3N_4)3种氮化物基片与石墨基片在耐高温性能及玻璃液润湿性方面的差异。实验结果发现，在1 200℃的空气气氛中，BN基片展现出与氮气保护下的石墨基片相当的非润湿性，其接触角可达148.0°,显著高于石墨基片的135.9°。表面张力测试结果显示，在空气气氛中，采用BN基片测得的E玻璃液表面张力为321.4～322.4 mN/m,相较于在氮气气氛中使用石墨基片测得的结果，降低了4.3～4.4 mN/m。因此，BN基片能够在非保护性气氛环境中替代石墨材料，用于玻璃液表面张力的测试，为高温玻璃熔体性能的表征提供了一种新的技术方案。

  2025年04期 v.53 9-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 345K]
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• 氧化锂对搪玻璃耐酸性和耐机械冲击性的影响

  张宏敏;赵路宁;王磊;吴楠;胡冠群;刘春妍;徐坤山;

  搪玻璃化工设备兼具金属的强度与玻璃的耐腐蚀性能，是医药、化工行业的关键设备。然而，搪玻璃材料存在断裂韧性差、易“爆瓷”等问题，这严重缩短了搪玻璃设备的使用寿命。该研究通过调控釉料中氧化锂(Li_2O)的质量分数，探讨Li_2O对搪玻璃耐酸腐蚀和抗冲击性能的影响。研究结果表明：在相同搪烧条件及一定化学组成范围内，当Li_2O的质量分数为0.3%时，材料的耐酸性能明显提升；当Li_2O的质量分数为0.2%～0.4%时，搪玻璃的耐冲击性能较好。研究结果对优化搪玻璃瓷釉组分设计、延长搪玻璃设备使用寿命具有重要意义。

  2025年04期 v.53 15-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 513K]
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• 甘油-LiCl体系玻璃模拟液的温度-黏度-电阻率特性研究

  陈子龙;孙诗兵;康俊奇;张旭东;冉娜妮;李轩;王彪;陈一尘;

  通过改变氯化锂(LiCl)的质量分数、配制温度以及保温时间，系统研究了甘油-LiCl体系模拟液作为电熔法制备玻璃的温度-黏度-电阻率特性。结果表明，LiCl的质量分数是调整模拟液温度-黏度特性和温度-电阻率特性的关键因素，对特性曲线影响显著。当配制温度由150℃提升至180℃时，模拟液的温度-黏度和温度-电阻率整体呈上升趋势。相比之下，保温时间对黏度和电阻率的影响较小，可作为微调温度-黏度-电阻率的辅助方式。研究获取的系列温度-黏度和温度-电阻率特性数据，可为同类研究中模拟液的选用和优化提供参考。

  2025年04期 v.53 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 598K]
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生产技术与经验

• 电熔Z80高锆砖在飞灰玻璃化电熔窑炉上的应用

  梁新星;李胜春;朱春江;宁伟;

  飞灰玻璃化技术是处理垃圾焚烧副产品的有效手段。但是，传统耐材如电熔锆刚玉(AZS)砖在高温下易受飞灰中的氧化钙(CaO)和氯离子侵蚀，影响窑炉使用寿命和效率。该研究探讨电熔Z80高锆砖(ZrO_2的质量分数约为80%)在飞灰玻璃化电熔窑炉中的应用及其优势。实验结果表明，电熔Z80砖抗侵蚀性、热震稳定性优异，气泡析出率低，在1 360～1 400℃连续使用3个月后，其平均侵蚀速率仅为0.6 mm/月，远低于AZS 41#电熔砖的1.6 mm/月。此外，Z80砖与电熔AZS砖复合用于耐火材料，可提升材料的整体性能和经济性。该研究成果可为优化窑炉设计提供科学依据，也可促进飞灰玻璃化技术的推广及应用。

  2025年04期 v.53 29-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 229K]
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• 玻璃电熔炉粉料层高度影响因素的研究

  刘文涛;吴海涛;

  该研究对日产3～60 t玻璃全电熔炉的粉料层状态特征进行了系统归纳，并深入剖析了配方组成、单位面积熔化率、电极插入方式与位置等关键因素对粉料层高度的影响机制。经纵向对比分析发现，粉料层高度与窑炉出料量并无直接关联。该研究为日产100 t及以上规模的全电熔窑炉设计中粉料层高度的确定提供了重要理论依据。

  2025年04期 v.53 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 212K]
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• 高硼硅玻璃灯罩开裂问题分析与解决方案

  黄福敏;

  针对高硼硅玻璃灯罩在整机老化测试中出现的开裂问题，研究通过优化生产工艺、调整玻璃化学组成及改进结构设计，显著提升了产品合格率与性能。在生产工艺方面，通过更换熔炉、优化熔制工序、引入自动化模压设备、调整退火曲线、完善检验工序及升级包装方案等措施，显著降低了生产过程中的缺陷率；在化学组成方面，通过调整配方比例，提升了玻璃性能，降低了热膨胀系数，增强了热稳定性；在结构设计方面，通过优化头部形状、增加圆角过渡及改进应力分布设计，解决了应力集中问题。经过改良，灯罩在线生产合格率显著提升，稳定在75%以上。此外，改良后的灯罩在性能测试中表现出色，成功通过了温差(ΔT)≥105℃的耐温急变测试，以及长达3 000 h的老化测试。该研究为高硼硅玻璃制品的可靠性提升提供了系统性解决方案，对特种玻璃行业的技术升级具有实践参考价值。

  2025年04期 v.53 40-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 391K]
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专论

• 光伏双玻组件用压延玻璃弯曲强度的影响因素与质量提升

  田密;曲兆娟;

  该研究对影响光伏双玻组件用压延玻璃弯曲强度特性的因素进行了系统分析。通过四点弯曲法测定双玻组件用玻璃的弯曲强度，研究结果表明：通过调整特定成分配比、增加产品厚度、增大产品尺寸、改善边部质量以及减少微裂纹等措施，可以有效提升玻璃的弯曲强度。然而，应力分布与加工工艺对弯曲强度的影响较为复杂，需结合实际应用情况合理设置。研究还发现，在提升弯曲强度的同时，需关注可能产生的副作用。当前行业内测量偏差约为5%,因此，建立完善的测量系统维护与管理体系至关重要。研究归纳总结了弯曲强度影响因素的评分表，并根据各因素按一定权重赋予分值。研究结果对光伏玻璃应用中弯曲强度的规范和持续发展提供了理论依据和实践指导。

  2025年04期 v.53 47-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 425K]
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