全氧燃烧浮法玻璃中羟基的结合形式与玻璃性能的关系

Focused on the problems as too many bubbles,and the irisation in Oxy-fuel combustion float glass production, this article makes a series researches on the test method of structure and content of hydroxyl (-OH) and the different combination way of glass network in Oxy-fuel combustion glass. Try to analyze the relationship between combination way and content of hydroxyl in different conditions of technological parameter. It also tries to research the inner connection and mechanism of the hydroxyl combination and content which may affect the glass. This research can set up a relationship model between combination way and the content of hydroxyl groups in network with the performances and defect in glass network.. All these can be tested in the process of production. The research may promote the theoretical understanding of Oxy-fuel combustion technology, which can speed up the innovation and spreading of the technology.

针对全氧燃烧浮法玻璃生产过程中, 玻璃气泡多、玻璃液均化不好、虹彩严重等问题。研究全氧燃烧玻璃中羟基的结构和含量的测试方法，研究全氧燃烧玻璃中羟基在玻璃网络体中不同的结合方式；探求不同工艺参数条件下羟基的结合方式和含量的关系；研究羟基结合方式和含量对玻璃缺陷的影响的内在关联和机理，建立玻璃网络体中羟基结合方式和含量与玻璃性能和缺陷的关系模型，并通过生产实践进行验证。提升我国对全氧燃烧熔窑技术的理论认识，加快该技术创新提高与推广应用。

本项目通过实验室高温气氛炉模拟全氧燃烧熔窑气氛(H2O:CO2=1:1) 和过量水蒸气气氛，探索全氧燃烧熔制环境下玻璃配合料的最佳方案。同时，对全氧燃烧玻璃试样的结构网络、羟基含量、热膨胀系数、气泡、耐水性及显微硬度等性能进行测试，对影响全氧燃烧玻璃质量及性能的各重点因素进行了分析研究。.研究全氧燃烧玻璃在锡槽的宽段、过渡段、窄段三个区间的温度和保护气体变化对玻璃中羟基的结合形态和含量的影响。分析全氧燃烧玻璃锡缺陷与玻璃结构网络中羟基的形态和含量的变化关系。. 采用FTIRA研究了全氧燃烧浮法玻璃和空气助燃浮法玻璃上表层、中间层和锡面层含水量变化规律；用MAS-NMR对玻璃结构进行研究，同时对玻璃粘度、热膨胀系数、耐水性进行测试，通过控制熔化气氛条件制备含水量不同的玻璃，并通过浮法模拟装置进行成形，研究含水量与渗锡的相关性；研究H2含率、加铁量对渗锡的影响，探索了H2催化剂对减少玻璃渗锡的作用效果。. 采用红外光谱法测定玻璃中的羟基含量，用动态热机械分析仪(DMA)以多频升温模式和应力松弛模式来研究浮法玻璃中结构弛豫的变化机理。以Arrhenius方程拟合出浮法玻璃的激活能，基于组态熵损耗理论和KWW方程等分析方法获得全氧燃烧钠钙硅玻璃的结构“脆性”和组态熵信息，由此得到不同水含量或羟基的结合方式与“脆性”和组态熵的关系，再结合浮法玻璃的宏观性能来印证羟基含量对全氧燃烧浮法玻璃“脆性”的影响。. 根据研究获得相关数据资料，建立羟基在玻璃结构网络体中的形态变化及扩散的数学模型，获得相关的热力学和动力学条件及工艺参数，掌握全氧燃烧玻璃中羟基在熔窑和锡槽中的形成机理， 为全氧燃烧技术提供理论依据与实际指导。.