Оптические материалы и технологии

Глава 2. Технология производства бесцветного стекла 2.1. Варка оптического стекла Технологические процессы варки оптического стекла имеют ряд особенностей, обусловленных номенклатурой марок. Варку про­ изводят при температурах 1450 - 1500°С с точностью регулирова­ ния ±10°С в стекловаренных печа\ периодического действия. Ва­ рят стекло в сосудах -горшках, которые должны выдерживать тем­ пературу до 1600°С. Их изготовляют из смеси каолина и шамота. Шамот - это измельченная смесь обожженного каолина и отходов использованных горшков. Шамот увеличивает прочность горшка, уменьшает его усадку при высыхании. Варка стекла - сложный теп­ ловой физико-химический процесс, при котором шихта превраш;а- ется в стекломассу. Шихта - это однородная смесь предварительно подготовленных и отвешенных в определенном соотношении сы­ рьевых материалов. Чем лучше приготовлена шихта, тем выше ка­ чество сваренной стекломассы. Весь процесс варки можно разбить на ряд этапов. • Силикатирование. Температура в печи 800 - 1000°С. Под дей ствием нагрева шихта спекается в непрозрачную массу. Между компо­ нентами шихты завершаются основные химические реакции, прохо- дяаще в твердом состоянии. Газообразные вещества улетучиваются. • Стеклообразование. При температуре 1200°С непрозрачная масса плавится и становится прозрачной. Кремнезем и силикаты взаимно растворяются, образуя стекломассу, которая неоднород­ на, имеет большое количество свилей и пузырей. • Осветление. Температура в печи повышается до 1600°С. Вяз­ кость стекломассы снижается до 10 Па-с. Стекломасса освобожда­ ется от газовых пузырьков. В шихту добавляют осветители (трех- окиси мышьяка и селитры). Они, разлагаясь при нагреве, выделяют большое количество кислорода, пузырей, которые, поднимаясь, уносят мелкие пузырьки газов. Для улучшения осветления приме­ няют продув стекломассы сжатым воздухом или кислородом, а так­ же бурление мокрыми деревянными чурками. 42