玻璃缺陷之气泡的分类、原因及其解决办法

气泡是玻璃中肉眼可见的气体夹杂物，不仅影响制品的外观质量，更重要的是影响玻璃的透明性和机械强度。玻璃中气泡的大小由零点几毫米到几毫米，按尺寸分，气泡可分为灰泡（直径<0.8mm）和气泡（直径>0.8mm）。

气泡的产生可能是因为熔制过程各阶段中发生的化学反应，还有物理溶解的气体，包括在耐火材料空隙中的气体或者是对熔体鼓泡时带入玻璃中的气体，以及部分易挥发组分的蒸气造成的气泡。

气泡中的气体可能有：O2、H2、H2O、CO2、CO、SO2、H2S、NO2、N2等，空气也是常见的气态夹杂物。气泡的变形主要是在制品成型过程中造成的。

玻璃缺陷的气泡的种类可分为一次气泡（配合料残留气泡）、二次气泡、外界空气气泡、耐火材料气泡和金属铁引起的气泡等多种。

一次气泡

产生一次气泡的主要原因是澄清不良，解决办法主要是适当提高澄清温度和适当调整澄清剂的用量。根据澄清过程消除气泡的两种方式（大气泡逸出和极小气泡被溶解吸收），提高澄清温度有利于大气泡的逸出；降低温度则便于小气泡的溶解吸收。在操作上，严格遵守正确的熔化制度是防止一次气泡产生的重要措施。

那什么原因导致的呢？常见的有配合料中砂子颗粒粗细不均匀，澄清剂用量不足、配合料的气相单一，或是配合料和碎玻璃投料的温度太低，熔化和澄清温度低等，都会产生一次气泡。若熔制气氛条件、压力条件不尽合理，也会形成一次气泡。此外，玻璃的氧化还原指数不适宜也可能引起配合料气泡。

二次气泡

玻璃液在澄清结束后同溶解于其中的气体处于某种平衡状态，这时玻璃中不含气泡，但尚有再发生气泡的可能。如有些系统的玻璃液在冷却过程中，由于外界气相中某些组分分压的改变，使溶解气体不再处于平衡状态，则在已澄清的玻璃液内又出现气泡或灰泡，但尚有再发生气泡的可能。如有些系统的玻璃液在冷却过程中，由于外界气相中某些组分分压的改变，使溶解气体不再处于平衡状态，则在已经澄清的玻璃液内又出现气泡或灰泡，因为这时产生的气泡很小，而冷却时玻璃的黏度增大，二次生成的气泡一经形成，排除就非常困难。

为了避免二次气泡的形成，不但要采取正确的温度压力制度，而且还要对玻璃中产生气泡的特殊条件加以控制。

造成二次气泡的原因有物理和化学两种。如果降温后的玻璃液又一次升温超过一定限度，原来溶解于玻璃液中的气体将由于温度的升高引起溶解度的降低，析出十分细小的、均匀分布的二次气泡。这种情况属于物理上的原因。

化学上的原因，主要与玻璃的化学化学组成和使用原料有关，如玻璃中含有过氧化物或高价态氧化物，这些氧化物的分解易于产生二次气泡。有时，在使用芒硝的玻璃的玻璃液中，可能存在未完全分解的芒硝，遇到了冷却带就逐步分解，形成的气泡不能排出，很多与固体芒硝水存在一起，成为芒硝泡。

二次气泡的形成与玻璃熔制工艺密切相关，如果熔制工艺制度控制不当，二次气泡将是不可避免的。熔制温度制度的稳定与否，直接关系到玻璃液的质量。如果已经冷却的玻璃液，由于熔窑温度的温度升高再次被加热，很容易使溶于玻璃中的残余气体形成气泡。

与此相似，当生产中由于破碎玻璃用量增加，窑产量降低，机器停歇，或因加料减少等引起温度的提高，熔化带缩短，这时可能形成透明的或带有乳白膜的小气泡、灰泡。如果由于原料中含铁量的降低，或是配合料中引入氧化剂，造成玻璃液透明度的增加，玻璃液温度提高，这样也可能出现二次气泡。

耐火材料气泡

玻璃液和耐火材料接触，由于两者可能发生交代作用，如SiO2和Al2O3溶入玻璃液，将导致平衡的改变，结果使原有溶入的气体放出而形成气泡。另外，耐火材料气孔中还有很多空气和吸附的气体，特别是在还原焰中烧成时，在耐火材料的表面或气孔中，可能沉积着一些碳质，这些物质也会因氧化而生长称为气泡。耐火材料气泡的气体组成主要是SO2、CO2、O2和空气等。

为了防止这些气泡的产生，必须提高耐火材料的质量。接近成型部分应选择不易与玻璃液反应形成气泡的筑炉材料，以利于提高玻璃液的质量。在操作上也应当尽可能地稳定荣耀的作业制度，如温度制度要稳定，温度不要过高，以避免加剧侵蚀材料。玻璃液面稳定对减少耐火材料的侵蚀有着重要意义。

外界空气气泡

空气泡的引入原因也较多。加料时，在粉料颗粒 间隙中不可避免地将带入空气，但这些空气在熔化时即使形成气泡，大部分将随配合料分解出来的气体或在澄清剂的作用下排出，只有极少量残留在玻璃液中。

在搅拌光学玻璃时，搅拌桨放入玻璃液时，也可带入空气泡。至于谈到在成型时由于挑料操作的不适当，或是工具质量较差也容易带入空气泡。外界空气泡的特点是气泡比较大，一般在2mm以上，并且经常出现在制品的固定部位，但分布很不规则。

金属铁引起的气泡

在池窑操作中，不可避免地使用铁件，如窑的构件、工具等。有时因操作不慎，偶然落入玻璃液中，逐渐溶解，使玻璃着色，而铁件中所含的碳与玻璃中残余气体相互作用出现褐色条纹，或附着有棕色条纹的痕迹，甚至还可能充满了深色的铁化合物，它们的颜色由棕色到深绿色。还有一种特殊情况是气泡带有一小块金属或其氧化物，在显微镜下可以看到棕色到鲜明的西红柿色的硅酸铁结晶体。

为了防止这种气泡的产生，必须仔细地配制料粉，加强熔制钱对窑的检查，成型工具的质量，特别是浸入玻璃液内的部件质量要好，使用方法得当。