鋰輝石在玻璃中的應(yīng)用

由于鋰輝石具有強(qiáng)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(chǎn)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(shù)的作用，可改善玻璃密度和光潔度，提高制品的強(qiáng)度、延性、耐蝕性及耐熱急變性能。顯像管玻璃，國內(nèi)外已公認(rèn)應(yīng)采用鋰鋇玻璃。微晶玻璃的出現(xiàn)，顯示了鋰的重要作用。該種玻璃較重要的性質(zhì)之一是能經(jīng)受熱急變。現(xiàn)用于超音速飛機(jī)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(shè)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(yīng)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(jù)玻璃穩(wěn)定情況，相應(yīng)降低R2O(Na2O+K2O)量。
4、每進(jìn)行一步中，降低一次玻璃熔化溫度，直至保證其穩(wěn)定(氣泡和厚度)為止。
根據(jù)國外文獻(xiàn)報導(dǎo)，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(qiáng)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(jié)能6%和出料率增加10%的效果。




　
鋰輝石在玻璃纖維中應(yīng)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(yōu)點來降低玻璃的單位生產(chǎn)成本。近來，為了更快熔化，在絕緣材料和紡
織業(yè)中，玻璃釬維制造商通過重新調(diào)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(xiàn)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(zhì)流量按比例加大，從而加大表面張力。

●增強(qiáng)玻璃的耐久性：
在保持現(xiàn)有熔化率條件下，降低玻璃的堿金屬含量能增強(qiáng)其抗酸及抗
水解性。這種變化使玻璃的耐久性達(dá)到了更高等次。

●環(huán)境的朋友：
環(huán)境保護(hù)條例愈來嚴(yán)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(huán)境有害的原料。用鋰輝石替代氟是非常物美價廉
的。

根據(jù)美國 Johns Manvile 公司(世界非常大的玻璃釬維廠之一)應(yīng)用鋰輝
石情況，有如下優(yōu)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(zhì)量。防水解能力可提高20-30%，防酸能力可提高30-35%
3、環(huán)保作用。降低氟用量達(dá)20-30%



早于80年代初，國外在微晶玻璃中應(yīng)用鋰輝石就十分廣泛。國內(nèi)一些研究機(jī)構(gòu)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(yīng)用。如在微晶玻璃中加入鋰輝石，生產(chǎn)出超低膨脹系數(shù)的鋰鋁硅透明微晶玻璃。此種微晶玻璃集優(yōu)異的熱學(xué)性能、光學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)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(yuǎn)鏡等；在民用方面可用于生產(chǎn)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(zhì)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(jīng)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(zhì)：
配方中加入鋰輝石后，可獲得透明的超低膨脹系數(shù)的微晶玻璃。試驗樣品測試如下：試樣厚2mm，膨脹系數(shù)(1.4*10-7/°C);抗彎強(qiáng)度(MPa)95.7;抗熱震性能(°C)795