玻璃制品成分分析及添加剂和助剂检测

玻璃的成分并非单一，而是根据类型和用途变化多样，但几乎所有常见玻璃都以 二氧化硅（SiO₂） 为核心基础。不同的产品，其成分组成也会不同，而且有些行业对成分组成和配比要求比较高，所以了解成分的组成情况非常重要。



一、核心成分（玻璃网络形成体）
二氧化硅（SiO₂）： 是绝大多数玻璃（硅酸盐玻璃）的骨架成分，占比通常在 50%-80% 之间。它赋予玻璃高强度、高硬度、化学稳定性、耐热性和透明性。原料通常为石英砂。

其他网络形成体（用于特殊玻璃）：

氧化硼（B₂O₃）： 硼硅酸盐玻璃（如耐热玻璃）的主要成分，能降低热膨胀系数，提高耐热冲击性。

五氧化二磷（P₂O₅）： 磷酸盐玻璃的基础，用于光学玻璃、生物玻璃等。

氧化锗（GeO₂）等： 成本高，应用较少。



二、关键助剂（调节熔化与性能）
助熔剂（网络修饰体）：

氧化钠（Na₂O）： 常见助熔剂（来源：纯碱），大幅降低二氧化硅熔点（1700°C → 约1000°C），但过量会降低玻璃的化学稳定性和强度。

氧化钾（K₂O）： 作用类似氧化钠，能提高光泽度、拓宽加工温度范围，用于器皿、光学玻璃。

氧化锂（Li₂O）： 降低热膨胀系数，提高强度，但成本高。

稳定剂（中间体氧化物）：

氧化钙（CaO）： 重要的稳定剂（来源：石灰石），能中和氧化钠的副作用，显著提高化学稳定性、硬度和强度，是日常玻璃（钠钙玻璃）的关键成分。

氧化镁（MgO）： 作用类似氧化钙，能减少析晶倾向、提高耐热性，广泛用于建筑玻璃、电视面板及硼硅玻璃。

氧化铝（Al₂O₃）： 大幅提升化学稳定性、机械强度和耐热性（来源：长石或氧化）。几乎所有玻璃都少量添加，在手机屏幕等铝硅酸盐玻璃中含量较高。

氧化铅（PbO）： 提高折射率、密度和光泽度，使玻璃易切割，用于水晶玻璃、光学玻璃。但因毒性应用减少。

氧化钡（BaO）： 增加折射率和密度，用于光学玻璃、晶质玻璃。



三、功能性添加剂（按需加入）
澄清剂： 去除熔融玻璃中的气泡（如盐、氧化砷、氧化锑）。

着色剂：

金属氧化物： 氧化钴（深蓝）、氧化铬（绿）、氧化锰（紫）、氧化铜（蓝绿）、氧化铁（黄绿）、氧化铀（荧光黄绿）。

胶体颗粒： 金（红）、银（黄）。

硫/硒化物： 硫化镉（黄）、硒化镉（红）。

脱色剂： 抵消杂质颜色（如氧化硒中和铁导致的绿色）。

乳浊剂： 使玻璃不透明（如氟化物、磷酸钙、二氧化锡）。

氧化剂/还原剂： 控制元素价态以影响颜色（如硝酸盐、碳粉）。



总结
玻璃的本质是二氧化硅的网络结构，通过添加钠/钾（助熔）、钙/镁/铝（稳定加固） 等成分来优化性能，再按需引入着色、遮光、澄清等添加剂。正是成分的灵活组合，让玻璃从啤酒瓶到手机屏，从显微镜片到望远镜镜片，展现出千变万化的特性。