Пороки стекла
Пороками стекла являются всевозможные нарушения его физической и химической однородности. Пороки — это дефекты стекла, понижающие его качество и часто делающие непригодными выработанные стеклоизделия. Пороки стекла ухудшают вид изделия, понижают его физико-химические свойства.
В зависимости от назначения стекла допустимое количество пороков может быть разным.
Пороки стекла разнообразны и возникнуть они могут по разным причинам: от неоднородной шихты, инородных включений в шихте, нарушения технологического режима варки, кристаллизации стекла и т. д.
По физическому состоянию пороки стекла подразделяют на три группы: газообразные; стекловидные; кристаллические.
Газообразные включения. Размеры видимых пузырей газов в стекломассе колеблются от долей миллиметра до нескольких миллиметров, а в отдельных случаях и до десятков миллиметров. Мельчайшие пузырьки в практике называют мошкой.
По форме газовые пузыри бывают сферическими, эллипсоидными, волосяными, искаженной сферической формы. В пузырях могут содержаться различные газы: кислород O2, азот N2, окись СО и двуокись CO2 углерода, сернистый газ SO2, окислы азота, пары воды, а также их смеси. Возникают газообразные включения из-за нарушения технологического режима.
Газовые включения (пузыри) могут находиться как на поверхности стекла, так и в его массе. Размеры их от долей миллиметра до нескольких миллиметров. Пузырьки размером менее 0,8 мм называют «мошкой». По форме пузыри бывают: сферические, эллипсоидные, нитевидные; по цвету — бесцветными и окрашенными, а также с различными включениями или осадками. Пузыри снижают механическую прочность, химическую стойкость и прозрачность изделий из стекла, ухудшают их внешний вид. В зависимости от причины происхождения пузырей они могут быть первичными и вторичными.
Первичные пузыри образуются в основном вследствие неполного удаления на стадии осветления стекломассы, когда нарушается технологический режим: недостаточно высокая температура, малая продолжительность осветления, отсутствие необходимого количества осветлителей в шихте, чрезмерный съем стекломассы.
Вторичные пузыри чаще всего возникают в результате повторного нагревания стекломассы, содержащей остатки карбоната и сульфата натрия, которые при определенных условиях (нагрев до 1200°С) разлагаются с выделением газов. Наряду с этим стекломасса содержит некоторое количество растворенных газов. Чем больше этих газов, тем больше возможность появления вторичных пузырей. Источником пузырей могут быть и огнеупоры, из открытых пор которых могут выделяться воздух или газы. Особенно опасно образование пузырей от огнеупоров в зонах студки и выработки, так как из-за низкой температуры и высокой вязкости стекломассы они не могут быть удалены из стекломассы. В связи с этим необходимо повышать количество огнеупорных материалов, обеспечивая их высокую плотность, прочность и стеклоустойчивость.
Вторичные пузыри обычно имеют небольшие размеры, хотя не исключено и появление крупных пузырей. По составу газов, содержащихся в пузырях, а также результатам исследования под микроскопом (степень окраски, наличие осадка) судят об их происхождении.