Pemilihan komposisi kaca terlebih dahulu harus memenuhi persyaratan kualitas produk, memiliki stabilitas termal dan stabilitas kimia yang cukup, memenuhi persyaratan proses produksi, mudah meleleh dan memperjelas, memiliki sedikit cacat, mencapai warna dan kilau indah yang dibutuhkan oleh kaca peralatan makan. , dan juga mempertimbangkan penggunaan bahan baku berbiaya rendah sekaligus mengurangi polusi.
Komposisi gelas peralatan makan
Komposisi gelas peralatan makan dibedakan menjadi beberapa jenis, seperti gelas peralatan makan soda-kapur biasa, gelas kristal timbal, gelas kristal bebas timbal, kaca opalescent, dan kaca berwarna.
Komposisi gelas peralatan makan soda-kapur biasa
Pada tahun 2005, Komite Ahli dan Komite Penasihat Teknis dari China Daily Glass Association merumuskan standar terpadu untuk rangkaian komposisi gelas peralatan makan domestik, lihat Tabel 3-6.
Kisaran komposisi kimia pada Tabel 3-6 sebagian besar berlaku untuk komponen gelas perkakas natrium-kapur yang dibentuk secara mekanis dengan kecepatan tinggi melalui mesin peniupan, pengepresan mesin, dll., seperti gelas air panas yang diperas dengan mesin. Namun, hal ini tidak berlaku untuk beberapa gelas perkakas buatan tangan yang memerlukan sifat bahan "panjang", karena kandungan kalsium dan magnesiumnya terlalu tinggi, laju pengerasannya cepat, dan pembentukan manual sulit dilakukan. Untuk memperluas sifat materialnya, kandungan kalsium oksida seringkali kurang dari 6%; bahan baku magnesium oksida rentan terhadap kandungan zat besi yang tinggi, sehingga jarang digunakan dalam gelas perkakas. Kaca perkakas buatan tangan yang diproduksi di Shanxi dan Hebei sebagian besar terbuat dari bahan kaca transparan, yang dilebur di tempat pembakaran kolam. Kandungan kalium dan natriumnya relatif rendah, sekitar 16%. Peralatan gelas buatan tangan Timur Laut terkenal dengan kaca berwarna. Gelas soda-kapur transparan harus serasi dengan kaca berwarna. Namun, kaca berwarna sebagian besar dilebur dalam tungku wadah, yang sulit untuk dicairkan. Masalah ini seringkali diatasi dengan meningkatkan kandungan alkali pada komposisi kaca, yaitu sekitar 18%. Peralatan gelas soda-kapur yang digunakan untuk pencocokan warna di Boshan, Shandong, memiliki kandungan kalium dan natrium sekitar 20% yang mudah meleleh. Sebagian besar produk uniknya adalah ornamen, yang tidak mudah menunjukkan kelemahan stabilitas termal yang buruk akibat alkali yang tinggi. Tentu saja, karena tanur tangki secara bertahap menggantikan tanur wadah, kandungan alkali dalam komposisi kaca juga menurun sesuai permintaan pasar. Komposisi peralatan gelas transparan ditunjukkan pada Tabel 3-7.
Nomor 1 dan 2 merupakan bahan pembuatan gelas buatan dalam negeri. Kandungan zat besinya jauh lebih tinggi dibandingkan angka 3 sampai 6. Hal ini terkait dengan pemilihan bahan baku dan pengendalian proses, serta berdampak langsung pada warna putih, transparansi, dan tekstur keseluruhan produk akhir. Ciri umum angka 3 sampai 6 adalah kandungan silikon oksida yang rendah, kandungan kalsium oksida yang berperan sebagai fluks suhu tinggi sekitar 7%, dan kandungan kalium dan natrium oksida mencapai sekitar 19%. Suhu leleh gelas dengan bahan tersebut lebih rendah dibandingkan dengan angka 1 dan 2. Sementara itu, kandungan aluminium oksidanya tinggi. Jelasnya, stabilitas kimia kaca dapat ditingkatkan dengan meningkatkan kandungan aluminium oksida. Tabel 3-8 adalah rumus peralatan gelas transparan yang digunakan dalam produksi.
Komposisi kaca berwarna
Formula bahan 632 berhasil dikembangkan pada bulan Februari 1963. Pada tahun 1984, formula yang lebih baik diusulkan untuk menghilangkan kalium nitrat dan luminol, yang harganya lebih mahal. Arsenik oksida telah digantikan oleh penjernih komposit lainnya, dan bahan lainnya berbeda-beda sesuai dengan kebutuhan sebenarnya masing-masing pabrik. Kaca berwarna diturunkan atas dasar ini. Menambahkan pewarna dalam jumlah tertentu ke komponen kaca transparan dapat mencapai warna yang diinginkan.
Pewarnaan kaca berwarna dibedakan menjadi pewarnaan ion dan pewarnaan koloid. Kaca berwarna ionik terutama mengandung oksida logam transisi divalen atau trivalen dan oksida tanah jarang. Oksida suatu unsur logam transisi memenuhi hukum aditif. Co2+ dan NF+ stabil dalam valensi dalam kaca, sedangkan unsur logam transisi lainnya berada dalam valensi berbeda. Dalam produksi sebenarnya, beberapa unsur logam oksida sering dicampur untuk mencapai warna yang dibutuhkan. Tabel 3-9 menunjukkan efek pewarnaan oksida unsur logam transisi. Komponen dasarnya adalah SiO2 72%, CaO 5,5%, ZnO 2.0%, Na2O 18.0%, dan Al2Og 1,5%.
Untuk warna biru, kombinasi oksida tembaga dan oksida berlian dapat menghilangkan komponen hijau dari tembaga itu sendiri, sedangkan tembaga dapat menghilangkan komponen merah dari kobalt. Kombinasi keduanya mampu menghasilkan tone antara biru muda dan cyan muda. Antara oksida tembaga dan kromium oksida, Meningkatkan jumlah kromium, warna hijau campuran berkembang menjadi warna kuning; sebaliknya, dengan meningkatkan jumlah tembaga, warna campuran berkembang menjadi warna biru. Kombinasi tembaga dan kromium dapat menghasilkan semua corak dari kuning-hijau hingga biru-hijau. Ketika mangan oksida dan kromium oksida digunakan bersama-sama, sejumlah kecil kromium dapat meningkatkan warna mangan, tetapi dengan peningkatan kromium, kaca akan tampak berwarna abu-abu signifikan, menunjukkan perubahan dari coklat menjadi hitam. Kombinasi "ferromanganese" dapat menghasilkan warna coklat, yang dipengaruhi oleh Karena saling pengaruh keadaan valensi, lebih banyak pewarna yang ditambahkan, tetapi warnanya tidak dalam. "Cerium-Titanium Yellow" adalah warna unik yang hanya dapat diekspresikan dengan kombinasi tetap. Beberapa abu-abu netral dapat diperoleh dengan berbagi kobalt, nikel, dan tembaga, yang bervariasi menurut dosis berbeda.
Oksida unsur tanah jarang memiliki warna yang stabil, warna murni dan memiliki efek dua warna. Kemampuan mewarnainya lemah, dan bila mencapai jumlah tertentu akan menunjukkan keadaan jenuh tertentu (Tabel 3-10). Bahan dasarnya adalah SiO : 72%, CaO 5,5%, ZnO 2.0%. Na2O 18.0%, Al2O31.5%.
Unsur tanah jarang murni dan elegan, namun karena harganya yang mahal, unsur ini banyak digunakan dalam peralatan gelas dan karya seni kelas atas. Bahan dasar mempunyai pengaruh tertentu terhadap perkembangan warna dan jumlah penambahan pewarna.
Pewarnaan koloid terutama mencakup warna emas, kuning perak, merah tembaga, dan warna lain yang tidak sesuai dengan hukum aditif. Kaca diwarnai oleh selektivitas cahaya, dan warnanya sangat bergantung pada ukuran partikel logam yang tersebar di dalam kaca. Jika partikelnya terlalu kecil maka tidak mudah terlihat, dan jika partikelnya terlalu besar maka warnanya mudah muncul. Untuk mendapatkan partikel logam yang terdistribusi secara merata dengan ukuran partikel sedang, beberapa bahan baku pereduksi perlu ditambahkan ke dalam formulasi, seperti stannous oksida dan stannous klorida, yang terutama memanfaatkan "sifat logam" ion timah untuk membuat partikel koloid menjadi sangat tinggi. tersebar di antara jembatan logam ion timah dan menghambat pertumbuhan lebih lanjut partikel koloid. Pada gelas berwarna koloid seperti emas merah dan merah tembaga, zat yang mengandung timah ini berperan sebagai "lem pelindung". Perubahan komposisi kaca mempunyai pengaruh yang besar terhadap efek rendering warna. Untuk kaca berwarna koloidal penghasil warna sekunder, SnOz dan pewarna yang digunakan dalam kaca berwarna adalah sebagai berikut: kaca merah emas SnOAu=100'(1~4); kaca kuning perak SnO:1Ag=(5~10):1. Gelas indium, (1~2)1. Setelah senyawa kadmium dan kadmium jelas dilarang, tembaga merah akan menjadi arah penerapan utama.