丝印关于玻璃印刷材料的分析
玻璃是一种无定型固体,构成玻璃的各化学成分之间没有恒定的比例关系。玻璃一般是由原料加热成熔融状态再经冷却而制成的。制造各种玻璃的主要原料是某些元素的氧化物。例如,SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、PbO、B2O3、Pl2O3等。这些氧化物可分为三类。一是能独立形成玻璃网络的,如SiO2、B2O3等,称为“玻璃生成体氧化物”;二是自身不能形成玻璃态,但能同某些氧化物一起形成网络,例如,Al2O3、V2O5等,称为“中间体氧化物”;二是能使网络断裂的氧化物,如,Na2O,K2O等,称为“网络多体氧化物”。主要工业玻璃中各种氧化物百分含量参看表。
种类 |
板玻璃 |
瓶玻璃 |
灯泡玻璃 |
荧光屏玻璃 |
电器玻璃 |
水晶玻璃 |
光学玻璃 |
理化硬质玻璃 |
无碱玻璃 |
高硅玻璃 |
氧化物含量/% |
||||||||||
SiO2 |
70-73 |
70-74 |
71.0 |
68.8 |
56.8 |
53.0 |
69.58 |
80.62 |
53.5 |
96.3 |
Al2O3 |
1-1.9 |
1.5-2.0 |
0.5 |
1.36 |
— |
— |
0.04 |
2.0 |
14.7 |
0.4 |
Fe2O3 |
0.2 |
0.06 |
— |
— |
0.01 |
0.16 |
— |
— |
||
CaO |
7-12 |
8-12 |
0.3 |
7.25 |
— |
— |
0.07 |
0.22 |
017.5 |
— |
MgO |
1-4 |
3.0 |
0.36 |
— |
— |
— |
0.29 |
4.5 |
— |
|
Na2O |
13-15 |
13-16 |
18.0 |
16.47 |
1.1 |
— |
8.44 |
3.83 |
— |
0.02 |
K2O |
— |
0.60 |
7.7 |
2.0 |
8.37 |
0.61 |
— |
0.02 |
||
BaO |
— |
— |
— |
— |
— |
5.0 |
2.54 |
— |
— |
— |
PbO |
— |
— |
1.0 |
4.5 |
31.4 |
31.0 |
— |
— |
— |
— |
B2O3 |
— |
— |
— |
— |
— |
9.0 |
9.91 |
11.9 |
10.0 |
2.9 |
从化学结构上看,硅酸盐等的熔体冷却变成玻璃时都含有多种负离子团。随温度下降这些负离子团聚合为大型负离子团并形成网络结构。硅酸盐玻璃的熔体中就含有[SiO4]4-、[Si2O7]6-、[Si6O18]12-、[SiO3]2-等负离子团,在这些负离子团聚合成的网络结构中,每一个硅原子和周围四个氧原子形成一个四面锥体。硅原子处于锥体中心,氧原子处于四个顶角,并和相邻的锥体所共有。Si4+称为“网络形成剂离子”。而熔体中包含的Na+、K+等离子由子其半径大、电荷少,它们与氧形成的键比硅氧键强度小得多,所以与之相连的氧离子很容易被Si4+拉走,从而使两个硅原子间的氧桥断裂,造成网络的局部解体,熔体黏度降低。这类离子由于改变了网络,结构上又由于网络之外,故称为“网络改变剂离子”。
需要印刷和装饰的玻璃主要是板玻璃和瓶玻璃,因其结构主要是SiO2组成的网络,所以叫硅酸盐玻璃。