การเลือกส่วนประกอบแก้วต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านคุณภาพของผลิตภัณฑ์ก่อน มีเสถียรภาพทางความร้อนและเสถียรภาพทางเคมีเพียงพอ ตรงตามข้อกำหนดกระบวนการผลิต ละลายและชี้แจงได้ง่าย มีข้อบกพร่องเล็กน้อย ได้สีที่สวยงามและความแวววาวตามที่แก้วบนโต๊ะอาหารต้องการ และยังคำนึงถึงการใช้วัตถุดิบต้นทุนต่ำพร้อมทั้งลดมลภาวะอีกด้วย
องค์ประกอบของแก้วบนโต๊ะอาหาร
องค์ประกอบของแก้วบนโต๊ะอาหารแบ่งได้หลายประเภท เช่น แก้วบนโต๊ะอาหารโซดาไลม์ธรรมดา แก้วคริสตัลลีด แก้วคริสตัลไร้สารตะกั่ว แก้วสีเหลือบ และแก้วสี
องค์ประกอบของแก้วบนโต๊ะอาหารโซดาไลม์ธรรมดา
ในปี 2005 คณะกรรมการผู้เชี่ยวชาญและคณะกรรมการที่ปรึกษาด้านเทคนิคของ China Daily Glass Association ได้กำหนดมาตรฐานที่เป็นหนึ่งเดียวสำหรับกลุ่มส่วนประกอบของแก้วที่ใช้บนโต๊ะอาหารในประเทศ ดูตาราง 3-6
ช่วงองค์ประกอบทางเคมีในตาราง 3-6 ส่วนใหญ่ใช้ได้กับส่วนประกอบของแก้วภาชนะโซเดียมไลม์ที่ขึ้นรูปเชิงกลด้วยความเร็วสูงโดยการใช้เครื่องเป่า การกดด้วยเครื่อง ฯลฯ เช่น ถ้วยน้ำร้อนกดด้วยเครื่อง อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถใช้ได้กับแก้วภาชนะที่ทำด้วยมือบางชิ้นที่ต้องการคุณสมบัติของวัสดุ "ยาว" เนื่องจากมีปริมาณแคลเซียมและแมกนีเซียมสูงเกินไป อัตราการแข็งตัวเร็ว และการขึ้นรูปด้วยตนเองทำได้ยาก เพื่อที่จะขยายคุณสมบัติของวัสดุ ปริมาณแคลเซียมออกไซด์มักจะน้อยกว่า 6%; วัตถุดิบของแมกนีเซียมออกไซด์มีแนวโน้มที่จะมีปริมาณธาตุเหล็กสูง ดังนั้นจึงไม่ค่อยนำมาใช้ในภาชนะแก้ว แก้วภาชนะทำมือที่ผลิตในชานซีและเหอเป่ยส่วนใหญ่เป็นวัสดุแก้วใส ซึ่งละลายในเตาเผาสระน้ำ ปริมาณโพแทสเซียมและโซเดียมค่อนข้างต่ำประมาณ 16% เครื่องแก้วแฮนด์เมดของภาคตะวันออกเฉียงเหนือขึ้นชื่อเรื่องกระจกสี แก้วโซดาไลม์ใสต้องตรงกับแก้วสี อย่างไรก็ตาม แก้วสีส่วนใหญ่จะละลายในเตาเบ้าหลอมซึ่งละลายได้ยาก ปัญหานี้มักแก้ไขได้ด้วยการเพิ่มปริมาณอัลคาไลในส่วนประกอบแก้ว ซึ่งก็คือประมาณ 18% เครื่องแก้วโซดาไลม์ที่ใช้ในการจับคู่สีในเมืองโปชาน มณฑลซานตง มีปริมาณโพแทสเซียมและโซเดียมประมาณ 20% ซึ่งละลายได้ง่าย ผลิตภัณฑ์ที่เป็นเอกลักษณ์ส่วนใหญ่เป็นเครื่องประดับ ซึ่งไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะแสดงข้อบกพร่องของเสถียรภาพทางความร้อนที่ไม่ดีที่เกิดจากความเป็นด่างสูง แน่นอนว่า เนื่องจากเตาเผาแบบถังค่อยๆ เข้ามาแทนที่เตาเผาแบบเบ้าหลอม ปริมาณอัลคาไลในส่วนประกอบแก้วก็ลดลงเช่นกันตามความต้องการของตลาด องค์ประกอบของเครื่องแก้วโปร่งใสแสดงไว้ในตาราง 3-7
เลข 1 และ 2 เป็นส่วนผสมของเครื่องแก้วทำมือในประเทศ ปริมาณธาตุเหล็กสูงกว่าหมายเลข 3 ถึง 6 อย่างมาก ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเลือกวัตถุดิบและการควบคุมกระบวนการ และยังส่งผลโดยตรงต่อความขาว ความโปร่งใส และพื้นผิวโดยรวมของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ลักษณะทั่วไปของตัวเลข 3 ถึง 6 คือปริมาณซิลิคอนออกไซด์ต่ำ ปริมาณแคลเซียมออกไซด์ที่มีบทบาทในการฟลักซ์ที่อุณหภูมิสูงคือประมาณ 7% และมีปริมาณโพแทสเซียมและโซเดียมออกไซด์ถึงประมาณ 19% อุณหภูมิหลอมเหลวของแก้วที่มีส่วนผสมเหล่านี้ต่ำกว่าอุณหภูมิที่ 1 และ 2 ในขณะเดียวกัน ปริมาณอะลูมิเนียมออกไซด์ก็สูง แน่นอนว่าความคงตัวทางเคมีของแก้วสามารถปรับปรุงได้โดยการเพิ่มปริมาณอะลูมิเนียมออกไซด์ ตารางที่ 3-8 คือสูตรของเครื่องแก้วใสที่ใช้ในการผลิต
ส่วนประกอบของกระจกสี
สูตรวัสดุ 632 ได้รับการพัฒนาอย่างประสบความสำเร็จในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2506 ในปี พ.ศ. 2527 ได้มีการเสนอสูตรที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อกำจัดโพแทสเซียมไนเตรตและลูมินอลซึ่งมีราคาแพงกว่าออก สารหนูออกไซด์ถูกแทนที่ด้วยตัวทำให้ใสคอมโพสิตอื่นๆ และส่วนผสมอื่นๆ จะแตกต่างกันไปตามความต้องการที่แท้จริงของแต่ละโรงงาน กระจกสีได้มาจากพื้นฐานนี้ การเติมสีในปริมาณหนึ่งให้กับส่วนประกอบกระจกใสจะทำให้ได้สีที่ต้องการ
การระบายสีแก้วสีแบ่งออกเป็นการระบายสีไอออนและสีคอลลอยด์ แก้วสีไอออนส่วนใหญ่จะแนะนำออกไซด์ของโลหะทรานซิชันไดวาเลนท์หรือไตรวาเลนท์และออกไซด์ของธาตุหายาก ออกไซด์ของธาตุโลหะทรานซิชันเดี่ยวเป็นไปตามกฎการบวก Co2+ และ NF+ มีความเสถียรในเวเลนซ์ในแก้ว ในขณะที่ธาตุโลหะทรานซิชันอื่นๆ มีอยู่ในเวเลนซ์ที่ต่างกัน ในการผลิตจริง ออกไซด์ขององค์ประกอบโลหะหลายชนิดมักถูกผสมเพื่อให้ได้สีที่ต้องการ ตารางที่ 3-9 แสดงผลการใช้สีของออกไซด์ของธาตุโลหะทรานซิชัน ส่วนประกอบพื้นฐานได้แก่ SiO2 72%, CaO 5.5%, ZnO 2.0%, Na2O 18.0% และ Al2Og 1.5%
สำหรับสีน้ำเงิน การรวมกันของคอปเปอร์ออกไซด์และไดมอนด์ออกไซด์สามารถกำจัดองค์ประกอบสีเขียวของทองแดงได้ ในขณะที่ทองแดงสามารถกำจัดส่วนประกอบสีแดงของโคบอลต์ได้ การรวมกันของทั้งสองจะได้โทนสีระหว่างสีฟ้าอ่อนและสีฟ้าอ่อน ระหว่างคอปเปอร์ออกไซด์และโครเมียมออกไซด์ เมื่อเพิ่มปริมาณโครเมียม สีเขียวผสมจะพัฒนาเป็นโทนสีเหลือง ในทางกลับกันเมื่อเพิ่มปริมาณทองแดง สีผสมจะพัฒนาเป็นโทนสีน้ำเงิน การรวมกันของทองแดงและโครเมียมสามารถสร้างเฉดสีทั้งหมดตั้งแต่สีเหลืองเขียวไปจนถึงสีน้ำเงินเขียว เมื่อใช้แมงกานีสออกไซด์และโครเมียมออกไซด์ร่วมกัน โครเมียมจำนวนเล็กน้อยสามารถส่งเสริมสีของแมงกานีส แต่เมื่อเพิ่มโครเมียม แก้วจะปรากฏเป็นโทนสีเทาอย่างมีนัยสำคัญ โดยเปลี่ยนจากสีน้ำตาลเป็นสีดำ การรวมกันของ "เฟอร์โรแมงกานีส" สามารถสร้างสีน้ำตาล ซึ่งได้รับผลกระทบจาก เนื่องจากมีอิทธิพลร่วมกันของสภาวะวาเลนซ์ จึงมีการเติมสีมากขึ้น แต่สีไม่ลึก "สีเหลืองซีเรียม-ไทเทเนียม" เป็นสีเฉพาะที่สามารถแสดงออกได้ด้วยการผสมสีตายตัวเท่านั้น สีเทากลางบางชนิดสามารถหาได้จากการใช้โคบอลต์ นิกเกิล และทองแดงร่วมกัน ซึ่งจะแตกต่างกันไปตามปริมาณการใช้ที่ต่างกัน
ออกไซด์ของธาตุหายากมีความคงตัวในการให้สี มีสีบริสุทธิ์ และมีเอฟเฟกต์สองสี ความสามารถในการระบายสียังอ่อนแอ และเมื่อถึงปริมาณที่กำหนด ก็จะแสดงสถานะอิ่มตัว (ตาราง 3-10) ส่วนผสมพื้นฐานได้แก่ SiO: 72%, CaO 5.5%, ZnO 2.0% Na2O 18.0%, Al2O31.5%
ธาตุหายากมีความบริสุทธิ์และสง่างาม แต่เนื่องจากมีราคาสูง จึงมักใช้ในเครื่องแก้วและงานศิลปะระดับไฮเอนด์ ส่วนผสมพื้นฐานมีอิทธิพลต่อการพัฒนาสีและปริมาณการเติมสี
สีคอลลอยด์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยสีทอง สีเหลืองเงิน สีแดงทองแดง และสีอื่นๆ ซึ่งไม่เป็นไปตามกฎการเพิ่ม กระจกมีสีตามการเลือกสรรของแสง และสีขึ้นอยู่กับขนาดของอนุภาคโลหะที่กระจายอยู่ในแก้วเป็นส่วนใหญ่ หากอนุภาคมีขนาดเล็กเกินไปก็จะแสดงได้ไม่ง่าย และหากอนุภาคมีขนาดใหญ่เกินไปสีก็จะปรากฏได้ง่าย เพื่อให้ได้อนุภาคโลหะที่มีการกระจายสม่ำเสมอโดยมีขนาดอนุภาคปานกลาง จำเป็นต้องเติมวัตถุดิบลดขนาดลงในสูตร เช่น สแตนนัสออกไซด์และสแตนนัสคลอไรด์ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ "คุณสมบัติทางโลหะ" ของไอออนดีบุกเพื่อทำให้อนุภาคคอลลอยด์มีปริมาณสูง กระจายตัวระหว่างสะพานโลหะของไอออนดีบุกและยับยั้งการเจริญเติบโตของอนุภาคคอลลอยด์ ในแก้วสีคอลลอยด์ เช่น แดงทองและแดงคอปเปอร์ สารที่มีดีบุกเหล่านี้มีบทบาทเป็น "กาวป้องกัน" การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของแก้วมีอิทธิพลอย่างมากต่อเอฟเฟ็กต์การแสดงสี สำหรับกระจกสีคอลลอยด์ที่กำลังพัฒนาสีรอง SnOz และสารสีที่ใช้ในกระจกสีมีดังนี้: แก้วสีแดงทอง SnOAu=100'(1~4); แก้วสีเหลืองเงิน SnO:1Ag=(5~10):1. แก้วอินเดียม (1~2)1. หลังจากที่สารประกอบแคดเมียมและแคดเมียมถูกห้ามอย่างชัดเจน สีแดงคอปเปอร์จะกลายเป็นทิศทางการใช้งานหลัก