Výber zloženia skla musí v prvom rade spĺňať kvalitatívne požiadavky výrobku, musí mať dostatočnú tepelnú stabilitu a chemickú stabilitu, spĺňať požiadavky výrobného procesu, musí sa dať ľahko roztaviť a vyjasniť, musí mať málo defektov, dosiahnuť krásnu farbu a lesk požadovaný stolovým sklom. a tiež zvážiť použitie lacných surovín pri súčasnom znížení znečistenia.
Zloženie stolového skla
Zloženie stolového skla možno rozdeliť do niekoľkých typov, ako je bežné sodno-vápenaté stolové sklo, olovnaté krištáľové sklo, bezolovnaté krištáľové sklo, opalescentné sklo a farebné sklo.
Zloženie obyčajného sodno-vápenatého riadového skla
V roku 2005 Výbor expertov a Technický poradný výbor China Daily Glass Association sformulovali jednotnú normu pre rozsah zloženia domáceho stolového skla, pozri tabuľku 3-6.
Rozsah chemického zloženia v tabuľke 3-6 sa väčšinou vzťahuje na komponenty sodno-vápenatého kuchynského skla, ktoré sa mechanicky formuje pri vysokej rýchlosti strojovým fúkaním, strojovým lisovaním atď., ako sú strojom lisované poháre na horúcu vodu. Nie je to však použiteľné pre niektoré ručne vyrábané sklenené nádoby, ktoré vyžadujú „dlhé“ materiálové vlastnosti, pretože obsah vápnika a horčíka je príliš vysoký, rýchlosť tvrdnutia je rýchla a manuálne tvarovanie je náročné na obsluhu. Aby sa rozšírili jeho materiálové vlastnosti, obsah oxidu vápenatého je často nižší ako 6 %; suroviny oxidu horečnatého sú náchylné na vysoký obsah železa, takže sa zriedka používa v skle na riad. Ručne vyrábané kuchynské sklo vyrábané v Shanxi a Hebei je prevažne priehľadný sklenený materiál, ktorý sa taví v bazénovej peci. Obsah draslíka a sodíka je relatívne nízky, okolo 16 %. Ručne vyrábané sklo Northeast je známe svojim farebným sklom. Transparentné sodnovápenaté sklo sa musí zhodovať s farebným sklom. Farebné sklo sa však väčšinou taví v téglikovej peci, ktorá sa ťažko taví. Tento problém sa často rieši zvýšením obsahu alkálií v zložení skla, ktorý je asi 18 %. Sodno-vápenaté sklo používané na zladenie farieb v Boshan, Shandong, má obsah draslíka a sodíka asi 20 %, ktorý sa ľahko roztopí. Väčšinu jej unikátnych produktov tvoria ozdoby, na ktorých nie je ľahké prejaviť nedostatky nízkej tepelnej stability spôsobenej vysokou alkáliou. Samozrejme, ako tanková pec postupne nahrádza téglikovú pec, obsah alkálií v zložení skla tiež klesá podľa dopytu trhu. Zloženie priehľadného skla je uvedené v tabuľke 3-7.
Čísla 1 a 2 sú ingrediencie domáceho ručne vyrábaného skla. Obsah železa je výrazne vyšší ako pri číslach 3 až 6. Súvisí to s výberom surovín a riadením procesu a priamo ovplyvňuje aj belosť, priehľadnosť a celkovú textúru finálneho produktu. Spoločnými charakteristikami čísel 3 až 6 sú nízky obsah oxidu kremičitého, obsah oxidu vápenatého, ktorý zohráva úlohu tavenia pri vysokej teplote, je asi 7 % a obsah oxidu draslíka a sodíka dosahuje asi 19 %. Teploty tavenia skiel s týmito prísadami sú nižšie ako pri číslach 1 a 2. Zároveň je vysoký obsah oxidu hlinitého. Je zrejmé, že chemickú stabilitu skla je možné zlepšiť zvýšením obsahu oxidu hlinitého. Tabuľka 3-8 predstavuje vzorec priehľadného skla používaného pri výrobe.
Zloženie farebného skla
Vzorec materiálu 632 bol úspešne vyvinutý vo februári 1963. V roku 1984 bol navrhnutý vylepšený vzorec na odstránenie dusičnanu draselného a luminolu, ktoré sú drahšie. Oxid arzenitý bol nahradený inými kompozitnými čističmi a ďalšie zložky sa líšia podľa skutočných potrieb každej továrne. Na tomto základe je odvodené farebné sklo. Pridaním určitého množstva farbiva do priehľadnej sklenenej zložky možno dosiahnuť požadovanú farbu.
Farbenie farebného skla je rozdelené na iónové sfarbenie a koloidné sfarbenie. Iónovo sfarbené farebné sklo obsahuje hlavne dvojmocné alebo trojmocné oxidy prechodných kovov a oxidy vzácnych zemín. Oxid jedného prvku prechodného kovu vyhovuje zákonu aditivity. Co2+ a NF+ sú v skle stabilné vo valencii, zatiaľ čo iné prvky prechodných kovov existujú v rôznych valenciách. Pri skutočnej výrobe sa často zmiešava niekoľko oxidov kovových prvkov, aby sa dosiahla požadovaná farba. Tabuľka 3-9 ukazuje farebný efekt oxidov prvkov prechodných kovov. Základné zložky sú SiO2 72 %, CaO 5,5 %, ZnO 2.0 %, Na2O 18.0 %, a Al2Og 1,5 %.
Pri modrej môže kombinácia oxidu medi a oxidu diamantu eliminovať zelenú zložku samotnej medi, zatiaľ čo meď môže eliminovať červenú zložku kobaltu. Kombináciou týchto dvoch je možné získať tón medzi svetlomodrou a svetlomodrou. Medzi oxidom medi a oxidom chrómu, Zvyšovaním množstva chrómu sa zmiešaná zelená farba rozvinie do žltého tónu; naopak, zvýšením množstva medi sa zmiešaná farba rozvinie do modrého tónu. Kombináciou medi a chrómu možno vyrobiť všetky odtiene od žltozelenej až po modrozelenú. Keď sa oxid mangánu a oxid chrómu použijú spolu, malé množstvo chrómu môže podporiť sfarbenie mangánu, ale so zvýšením obsahu chrómu sklo získa výrazný šedý odtieň, ktorý sa zmení z hnedej na čiernu. Kombináciou "feromangánu" môže vzniknúť hnedá farba, ktorá je ovplyvnená V dôsledku vzájomného ovplyvňovania valenčných stavov sa pridáva viac farbív, ale farba nie je sýta. "Cerovo-titánová žltá" je jedinečná farba, ktorú možno vyjadriť iba pevnou kombináciou. Trochu neutrálnej šedej je možné získať zdieľaním kobaltu, niklu a medi, ktoré sa líšia podľa rôznych dávok.
Oxidy prvkov vzácnych zemín sú farebne stabilné, farebne čisté a majú dvojfarebný efekt. Schopnosť sfarbenia je slabá a keď dosiahne určité množstvo, bude vykazovať určitý nasýtený stav (tabuľka 3-10). Základné zložky sú SiO: 72 %, CaO 5,5 %, ZnO 2.0 %. Na20 18.0 %, Al20 31,5 %.
Prvky vzácnych zemín sú čisté a elegantné, ale kvôli ich vysokej cene sa väčšinou používajú v špičkovom skle a umeleckých dielach. Základné zložky majú určitý vplyv na vývoj farby a pridané množstvo farbiva.
Koloidné sfarbenie zahŕňa najmä zlatú, striebornožltú, medenú červenú a iné farby, ktoré nie sú v súlade so zákonom aditívnosti. Sklo je zafarbené selektivitou svetla a farba závisí vo veľkej miere od veľkosti kovových častíc rozptýlených v skle. Ak sú častice príliš malé, nie je ľahké ich zobraziť, a ak sú častice príliš veľké, farba sa ľahko objaví. Aby sa získali rovnomerne distribuované kovové častice so strednou veľkosťou častíc, je potrebné do prípravku pridať niektoré redukčné suroviny, ako je oxid cínatý a chlorid cínatý, ktoré využívajú najmä „kovové vlastnosti“ cínových iónov, aby boli koloidné častice vysoko rozptýlené medzi kovovými mostíkmi iónov cínu a inhibujú ďalší rast koloidných častíc. V koloidných farebných sklách, ako je zlatá červená a medená červená, tieto látky obsahujúce cín zohrávajú úlohu „ochranného lepidla“. Veľký vplyv na efekt podania farieb má zmena zloženia skla. Pre sekundárne farebné koloidné farebné sklo, SnOz a farbivo použité vo farebnom skle sú nasledovné: zlatočervené sklo SnOAu=100'(1~4); striebornožlté sklo SnO:1Ag=(5~10):1. Indium sklo, (1~2)1. Potom, čo budú kadmium a zlúčeniny kadmia jasne zakázané, medená červená sa stane hlavným aplikačným smerom.