高硼硅碎玻璃氧化硼是许多商品玻璃的重要成分，它赋于玻璃优良的理化性能，并且有助熔作用。但是在玻璃熔制过程中，氧化硼很容易挥发，造成玻璃液的变性变质，不仅增大原料消耗，降低质量，还侵蚀窑炉，缩短窑龄。高硼硅碎玻璃本文研究了在熔制过程中氧化硼挥发随温度变化的规律，以及配合料的含水率，原料预处理方法对硼挥发的影响，初步探讨了降低氧化硼挥发量的途径。

　　1.温度对氧化硼挥发的影响

　　在玻璃熔制过程中，氧化硼的挥发可以划分成三个阶段：

　　第一阶段在300℃以前，随着温度升高，硼酸依次转化成HBO2，H2B2O4，B2O3和其它氧化硼与水的化合物。这些化合物具有较低的熔点与沸点（如HBO2的沸点236℃），因此，大量硼质液体的出现使此阶段氧化硼的蒸汽压迅速升高，导致B2O3的挥发速率相当大。加上在此阶段中水分的排出，更加速了硼质液体的挥发。高硼硅碎玻璃计算结果表明，此阶段B2O3的挥发量占全程挥发量的28%。

　　第二阶段在硼硅酸盐和玻璃的形成阶段（大约在300~1000℃），在此阶段随着温度升高，各种盐类开始分解形成新生态氧化物，如CaO，Al2O3等，这些氧化物具有很好的化学反应活性，与氧化硼形成具有较高熔点的各种化合物（CaO·B2O3为1050℃，CaO·2B2O3为974℃），其相应的饱和蒸汽压就比较低，因此，硼的挥发速率减缓，此阶段硼挥发量占全程挥发量的63%高硼硅碎玻璃。

　　第三阶段在1000~1550℃，此时由于大量玻璃液的生成，硼挥发实际仅在玻璃液的表面发生，挥发率取决于氧化硼在玻璃液中的扩散速度。高粘度的玻璃液使氧化硼向表面的扩散速度变得很小，此时硼的挥发量也很小。高硼硅碎玻璃仅在1400℃以上，由于玻璃液的粘度显着下降，而使硼的挥发量略呈增加的趋势：此阶段氧化硼的挥发量占全程挥发量的9%。

　　实验结果表明，在玻璃熔制过程中硼挥发主要发生在1000℃以前，即玻璃液形成之前。

　　2.配合料含水量对硼挥发的影响

　　配合料的含水量不同，熔制过程中的硼挥发量是不同的。结果表明：随着配合料含水率的增加，B2O3的挥发率也随之增加。高硼硅碎玻璃按照Randall，Margrave和Wenzel的观点，水蒸汽容易和液态的B2O3生成偏硼酸，从而促进硼的挥发，硼的挥发量与水蒸汽的分压成比例。因此，配合料的含水率越高，熔制中水蒸汽的分压也越高，B2O3的挥发量也就越大。

　　3.配合料压块对硼挥发的影响

　　将配合料压块或粒化曾被认为能降低熔制过程中玻璃某些挥发组分的挥发。在实验中，用不同的压力将配合料压制成块（块度均为20mm×20mm×15mm）后再熔化，研究玻璃中B2O3含量的变化。高硼硅碎玻璃实验结果说明：配合料压块不能减少硼的挥发，反而使硼挥发增加，并且与压制时的压力成正比（即与块料密实程度成正比）。

　　4.原料预处理条件对硼挥发的影响

　　高硼硅碎玻璃研究玻璃熔制过程中硼挥发的目的是探索降低硼挥发的途径。根据以上结果，本文采用5#玻璃成分，按比例称取各种原料，先将石灰石和硼酸、蜡石和硼酸预混，并且在一定的温度下处理一定的时间，再与其他原料混合熔制，并保持熔制制度不变。高硼硅碎玻璃结果表明：经过原料预处理后熔制的玻璃样品中，B2O3的含量显着提高，这意味着硼的挥发量显着降低。X射线衍射分析的结果说明，这些原料在上述条件下处理形成了具有较高熔点的偏硼酸钙或偏硼酸铝，从而降低硼的挥发。

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