A seleção da composição do vidro deve primeiro atender aos requisitos de qualidade do produto, ter estabilidade térmica e química suficientes, atender aos requisitos do processo de produção, ser fácil de derreter e clarificar, ter poucos defeitos, atingir a bela cor e brilho exigidos pelo vidro para talheres , e também considerar o uso de matérias-primas de baixo custo e, ao mesmo tempo, reduzir a poluição.
Composição de talheres de vidro
A composição do vidro para talheres pode ser dividida em vários tipos, como vidro comum para talheres de cal sodada, vidro de cristal de chumbo, vidro de cristal sem chumbo, vidro opalescente e vidro colorido.
Composição do vidro comum para talheres de cal sodada
Em 2005, o Comitê de Especialistas e o Comitê Consultivo Técnico da China Daily Glass Association formularam um padrão unificado para a faixa de composição de vidro para utensílios de mesa domésticos, consulte a Tabela 3-6.
A faixa de composição química na Tabela 3-6 é principalmente aplicável aos componentes do vidro de utensílios de cal sódica que é formado mecanicamente em alta velocidade por sopro mecânico, prensagem mecânica, etc., como copos de água quente prensados por máquina. No entanto, não é aplicável a alguns utensílios de vidro feitos à mão que requerem propriedades de material "longas", porque o teor de cálcio e magnésio é muito alto, a taxa de endurecimento é rápida e a formação manual é difícil de operar. Para ampliar as propriedades do material, o teor de óxido de cálcio é frequentemente inferior a 6%; as matérias-primas do óxido de magnésio são propensas a alto teor de ferro, por isso raramente é usado em utensílios de vidro. O vidro para utensílios feitos à mão produzido em Shanxi e Hebei é principalmente material de vidro transparente, que é derretido em um forno de piscina. O teor de potássio e sódio é relativamente baixo, cerca de 16%. A vidraria artesanal do Nordeste é conhecida pelos vidros coloridos. O vidro transparente de cal sodada precisa combinar com o vidro colorido. No entanto, o vidro colorido é principalmente derretido em um forno de cadinho, que é difícil de derreter. Este problema é frequentemente resolvido aumentando o teor de álcalis na composição do vidro, que é de cerca de 18%. A vidraria de cal sodada usada para correspondência de cores em Boshan, Shandong, tem um teor de potássio e sódio de cerca de 20%, que é fácil de derreter. A maioria de seus produtos exclusivos são ornamentos, que não são fáceis de mostrar as deficiências da baixa estabilidade térmica causada pelo alto teor de álcalis. É claro que, à medida que o forno tanque substitui gradualmente o forno cadinho, o teor de álcalis na composição do vidro também diminui conforme a demanda do mercado. A composição da vidraria transparente é mostrada na Tabela 3-7.
Os números 1 e 2 são os ingredientes da vidraria artesanal doméstica. O teor de ferro é significativamente superior ao dos números 3 a 6. Isso está relacionado à seleção das matérias-primas e ao controle do processo, e também afeta diretamente a brancura, a transparência e a textura geral do produto final. As características comuns dos números 3 a 6 são o baixo teor de óxido de silício, o teor de óxido de cálcio que desempenha um papel de fundente em alta temperatura é de cerca de 7% e o teor de potássio e óxido de sódio atinge cerca de 19%. As temperaturas de fusão dos vidros com estes ingredientes são inferiores às dos números 1 e 2. Ao mesmo tempo, o teor de óxido de alumínio é elevado. Obviamente, a estabilidade química do vidro pode ser melhorada aumentando o teor de óxido de alumínio. A tabela 3-8 é a fórmula dos vidros transparentes usados na produção.
Composição de vidro colorido
A fórmula do material 632 foi desenvolvida com sucesso em fevereiro de 1963. Em 1984, foi proposta uma fórmula melhorada para remover o nitrato de potássio e o luminol, que são mais caros. O óxido de arsênio foi substituído por outros clarificadores compostos, e os demais ingredientes variam de acordo com a real necessidade de cada fábrica. O vidro colorido é derivado nesta base. Adicionar uma certa quantidade de corante ao componente de vidro transparente pode atingir a cor desejada.
A coloração do vidro colorido é dividida em coloração iônica e coloração coloidal. O vidro colorido de cor iônica introduz principalmente óxidos de metais de transição divalentes ou trivalentes e óxidos de terras raras. O óxido de um único elemento de metal de transição está em conformidade com a lei da aditividade. Co2+ e NF+ são estáveis em valência no vidro, enquanto outros elementos de metal de transição existem em valências diferentes. Na produção real, vários óxidos de elementos metálicos são frequentemente misturados para atingir a cor necessária. A Tabela 3-9 mostra o efeito de coloração dos óxidos de elementos de metais de transição. Os componentes básicos são SiO2 72%, CaO 5,5%, ZnO 2,0%, Na2O 18,0% e Al2Og 1,5%.
Para o azul, a combinação de óxido de cobre e óxido de diamante pode eliminar o componente verde do próprio cobre, enquanto o cobre pode eliminar o componente vermelho do cobalto. A combinação dos dois pode obter um tom entre o azul claro e o ciano claro. Entre o óxido de cobre e o óxido de cromo, aumentando a quantidade de cromo, a cor verde mista evolui para um tom amarelo; inversamente, aumentando a quantidade de cobre, a cor mista evolui para um tom azul. A combinação de cobre e cromo pode produzir todos os tons, do verde-amarelo ao verde-azulado. Quando o óxido de manganês e o óxido de cromo são usados juntos, uma pequena quantidade de cromo pode promover a coloração do manganês, mas com o aumento do cromo, o vidro apresentará um tom cinza significativo, apresentando uma mudança de marrom para preto. A combinação de "ferromanganês" pode produzir cor marrom, que é afetada por Devido à influência mútua dos estados de valência, mais corantes são adicionados, mas a cor não é profunda. "Amarelo Cério-Titânio" é uma cor única que só pode ser expressa com uma combinação fixa. Algum cinza neutro pode ser obtido compartilhando cobalto, níquel e cobre, que varia de acordo com as diferentes dosagens.
Os óxidos dos elementos de terras raras são de coloração estável, de cor pura e têm efeito bicolor. A capacidade de coloração é fraca e, quando atingir determinado valor, apresentará certo estado saturado (Tabela 3-10). Os ingredientes básicos são SiO: 72%, CaO 5,5%, ZnO 2.0%. Na2O 18,0%, Al2O31,5%.
Os elementos de terras raras são puros e elegantes, mas devido ao seu alto preço, são usados principalmente em artigos de vidro e obras de arte de alta qualidade. Os ingredientes básicos têm certa influência no desenvolvimento da cor e na quantidade de adição do corante.
A coloração coloidal inclui principalmente ouro, amarelo prateado, vermelho cobre e outras cores, que não estão em conformidade com a lei da aditividade. O vidro é colorido pela seletividade da luz, e a cor depende em grande parte do tamanho das partículas metálicas dispersas no vidro. Se as partículas forem muito pequenas, não será fácil de mostrar, e se as partículas forem muito grandes, a cor aparecerá facilmente. Para obter partículas metálicas uniformemente distribuídas com tamanho de partícula moderado, algumas matérias-primas redutoras precisam ser adicionadas à formulação, como óxido estanoso e cloreto estanoso, que utilizam principalmente as "propriedades metálicas" dos íons de estanho para tornar as partículas coloidais altamente dispersos entre as pontes metálicas de íons de estanho e inibem o crescimento adicional de partículas coloidais. Em vidros coloridos coloidais, como vermelho dourado e vermelho cobre, essas substâncias contendo estanho desempenham o papel de "cola protetora". A mudança na composição do vidro tem grande influência no efeito de reprodução de cores. Para vidro colorido coloidal com desenvolvimento de cor secundária, o SnOz e o corante usados no vidro colorido são os seguintes: vidro vermelho dourado SnOAu=100'(1~4); vidro amarelo prateado SnO:1Ag=(5~10):1. Vidro de índio, (1 ~ 2)1. Depois que o cádmio e os compostos de cádmio forem claramente proibidos, o vermelho cobre se tornará a principal direção de aplicação.