石英陶瓷是一種新型高純耐高溫石英材料, 它以熔融石英或石英玻璃為原料, 經(jīng)破碎、制漿、成坯、燒成、冷加工等一系列工序制備而成。

石英陶瓷具有一系列優(yōu)良性能：

一、物理性能：高純度石英陶瓷材料具有導(dǎo)熱性低、膨脹系數(shù)小、耐高溫、熱穩(wěn)定性好且成本較低的優(yōu)點，通過設(shè)計石英陶瓷內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，利用其“熱發(fā)射”效應(yīng)機(jī)制，能夠穩(wěn)定大幅提升窯爐的能源效率。

二、化學(xué)性能：石英陶瓷介電常數(shù)低、耐酸堿腐蝕性好、電絕緣性好，是一種很好的耐火材料。

浮法玻璃熔窯是大型連續(xù)運行的高溫熔融爐，內(nèi)部環(huán)境十分嚴(yán)苛，很多耐火材料均處于液-固-氣的高溫條件下，熔窯使用壽命的不斷延長、玻璃質(zhì)量的持續(xù)提高對熔窯用耐火材料提出了更高的要求。石英陶瓷以其優(yōu)良的性能，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在浮法玻璃的生產(chǎn)中。

石英陶瓷在熔窯前臉吊墻鼻區(qū)的應(yīng)用

浮法玻璃窯爐內(nèi)部為正壓，大量堿性粉塵及蒸氣隨著噴出的火焰會不斷沖蝕鼻區(qū)磚，在鼻區(qū)磚表面易形成富堿的低黏度鈉硅酸鹽，因此，鼻區(qū)是窯爐被侵蝕最嚴(yán)重的部位之一。通過使用石英陶瓷磚，在受到堿性粉塵的沖蝕后，表面會形成與玻璃成分相似的液相滴入窯內(nèi)，經(jīng)過熔化與澄清，不會形成任何玻璃缺陷。同時，石英陶瓷制品除了對玻璃無污染之外，還具有熱震穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)小、比重小、容易制作異型大磚、可以進(jìn)行冷加工等特性，更換方便、操作簡單、是鼻區(qū)磚的最佳選材。

石英陶瓷在過渡輥臺和退火窯中的應(yīng)用

過渡輥臺由3根輥子作為輥道組成，是浮法玻璃生產(chǎn)線中把玻璃從錫槽引入退火窯的過渡區(qū)域。溫度在1050 ℃左右的玻璃液經(jīng)過錫槽內(nèi)一系列的工藝過程到達(dá)錫槽末端脫離錫液面，依靠過渡輥臺輥子的承托和傳輸進(jìn)入退火窯。這時候玻璃帶的溫度高達(dá)600 ℃以上，有時玻璃帶出錫槽時，下表面容易攜帶錫液、錫灰等雜質(zhì)。另外，耐熱鋼輥導(dǎo)熱率較高，容易形成玻璃底部表面的過冷卻現(xiàn)象，產(chǎn)生應(yīng)力裂紋。

目前，國內(nèi)電子玻璃生產(chǎn)線和高檔浮法玻璃生產(chǎn)線已逐漸開始采用石英陶瓷輥道作為過渡輥臺和退火窯熱端輥子。石英陶瓷過渡輥臺輥道，與傳統(tǒng)采用的耐熱鋼輥相比有著導(dǎo)熱系數(shù)小、熱震穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)小、不易沾附錫灰及雜物等優(yōu)點，使得玻璃底部表面因附渣造成的表面缺陷數(shù)量大大減少，同時減輕了玻璃下表面的過冷卻現(xiàn)象，能夠有效消減應(yīng)力裂紋，減少硬劃傷的數(shù)量。

石英陶瓷在錫槽中的應(yīng)用

浮法玻璃成形錫槽是浮法玻璃生產(chǎn)線的核心，在錫槽內(nèi)，錫槽槽底磚起著承托熔融錫液和玻璃液的重要作用，是影響錫槽正常運行的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料。

錫槽底磚在浮法玻璃生產(chǎn)中容易出現(xiàn)的問題：

1、由于磚體積密度低、氣孔率高，尤其是連通氣孔多，磚抗堿滲透能力差，磚體上部會吸收Na2O生成鈉長石或霞石類礦物，伴隨20%左右的體積膨脹，發(fā)生塊狀剝片上浮，嚴(yán)重影響玻璃板的質(zhì)量和錫槽的正常運行。

2、磚體水平斷裂，上半塊上浮，導(dǎo)致浮法玻璃生產(chǎn)線無法正常生產(chǎn)。

3、錫槽底磚冒泡，氣泡上浮沖擊未硬化的玻璃帶，在玻璃下表面形成凹坑(板下開口泡)。

4、底磚拱起。

5、封孔料分層剝離漂起，造成玻璃下表面劃傷缺陷。

6、固定底磚的螺栓被錫液侵蝕熔斷，底磚漂起。

7、槽底漏錫。

錫槽前區(qū)空間溫度約1050 ℃，玻璃板溫度1020 ℃，槽底磚上表面溫度1000 ℃。作為石英陶瓷制品，其塑性會隨著溫度的升高而增加，脆性隨溫度的升高而減少，所以其彎曲強(qiáng)度是隨著溫度的升高而增加。據(jù)有關(guān)實驗表明，從室溫升至1100 ℃時，熔融石英陶瓷的抗彎強(qiáng)度會增加33%。由此，開發(fā)合適厚度的低氣孔率高致密石英陶瓷板，是解決槽底磚帶來的眾多生產(chǎn)問題的一條有效途徑。

在浮法玻璃生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)不同的使用環(huán)境和要求，從產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備壽命、投資成本三方面綜合分析考查，選擇合適的耐火材料，以實現(xiàn)效益最大化，石英陶瓷或許是一種很好的選擇！

來源：硅業(yè)分會