. ρ: khối lượng thể tích
3.2.1.1Nhóm nguyên liệu chính.
• Nguyên liệu cung cấp SiO2.
SiO2 là thành phần chủ yếu của đa số các thuỷ tinh công nghiệp. SiO2 là ôxít tạo thuỷ tinh. SiO2 là thành phần có tác dụng làm tăng độ bền hoá, bền cơ, bền nhiệt. Nhưng hàm lượng SiO2 trong phối liệu càng lớn thì càng khó nấu.
Trong thiên nhiên thường gặp SiO2 dưới các dạng: thạch anh (quartz), tôpazơ và các dạng vô định hình khác như: ôpan, trêpn, điatômít. Để nấu thỷ tinh thường sử dụng cát thạch anh.
Yêu cầu kĩ thuật: Cát có SiO2 > 98% loại tinh khiết để nấu thủy tinh quang học tạp chất gây màu ( Fe2O3, MnO2). << 0.04%. Nếu cát không đạt yêu cầu có thể làm giàu cát qua các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1:
+ Lí: rửa, tuyển nổi
HCl khí + Fe FeCl3 + H2 + Điện từ: khử sắt
Giai đoạn 2:
Sấy và sàng để phân loại cở hạt. Yêu cầu kĩ thuật:
Kích thước và thành phần hạt.
Kích thước và thành phần hạt có ảnh hưởng nhiều đến tốc độ nấu và sự hình thành các khuyết tật của thuỷ tinh. Cát tự nhiên có kích thước từ (0,1-2)mm.
Cát có có kích thước > 0,6mm khó nấu do hòa tan lâu, để nấu dùng cát có kích thước (0,1 - 0,5)mm.
Cát có kích thước nhỏ (cát mịn) dễ nấu nhưng có nhược điểm tạo bụi khi nạp liệu và lẫn nhiều tạp chất có hại ví dụ như ôxít sắt.
Ngoài ra hình dạng cát cũng nên chú ý, hạt tròn, trơn, phẳng: Khó nóng chảy và dễ phân lớp so với cát có dạng góc, cạnh, sắc, nhọn.
• Nguyên liệu cung cấp B2O3.
Đưa B2O3 vào thuỷ tinh thay thế Na2O để hệ số giản nở nhiệt của thuỷ tinh giảm, làm tăng độ bền nhiệt, bền hoá. Ở nhiệt độ cao B2O3 có tác dụng giảm sức căng bề mặt, giảm độ nhớt nhằm tăng quá trình nấu.
Dạng nguyên liệu: Axít boríc H3BO3, Borax (hàn the) Na2B4O7.10H2O. • Nguyên liệu cung cấp Al2O3.
+ Al2O3 có tác dụng: + Giảm khả năng kết tinh của thuỷ tinh, giảm hệ số giản nở. + Tăng đô bền cơ, bền hóa, bền nhiệt.
Dạng nguyên liệu đưa vào: tràng thạch, cao lanh, nhêphlin...