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浮法玻璃是建筑材料之一,浮法玻璃制造工业属于典型的高能耗产业,制备过程中需要消耗大量燃料,同时还会对环境造成污染。在玻璃熔制工艺中,熔融和澄清工艺消耗的热能最大,因此降低玻璃高温黏度,减少熔融和澄清所需温度是降低玻璃工业能耗的一种有效途径。本课题首先以钠钙硅酸盐系浮法玻璃为研究对象,在保持CaO、MgO氧化物总含量和其他氧化物含量不变的情况下,制备了一系列不同CaO/MgO比的钠钙硅酸盐系玻璃。采用维氏硬度研究玻璃的力学性质,热膨胀系数仪和高温旋转黏度测量仪研究玻璃的热学性质,拉曼光谱仪分析玻璃的显微结构。然后同样以钠钙硅酸盐系浮法玻璃为基础,保持CaO、Na2O、K2O总含量和其他氧化物不变的情况下,制备了一系列不同CaO/K2O比和一系列不同CaO/Na2O比的硅酸盐系玻璃。采用维氏硬度计研究玻璃常温下的性质,差示扫描热分析法研究玻璃的热学性能,拉曼光谱测试技术研究玻璃的显微结构。研究发现:当[CaO]和[MgO]总摩尔含量保持15.42%不变的情况下,随着[CaO]/([CaO]+[MgO])摩尔比从0增加到1,玻璃的维氏硬度、特征温度、低温黏度、高温黏度、料性均呈现出先降低后升高的变化趋势,并且当[CaO]/([CaO]+[MgO])摩尔比为0.5时这些性质的值偏离线性的程度最大。拉曼光谱测试结果表明在这些玻璃的显微结构单元中,高聚合程度单元的含量先降低后升高,低聚合程度单元的含量先升高后降低,说明Ca/Mg系列混合碱土效应会降低玻璃网络的聚合程度。当保持[CaO]、[Na2O]和[K2O]总摩尔含量保持22.02%不变的情况下,随着[CaO]/([CaO]+[R2O])(R=K,Na)摩尔比从0增加到1,玻璃的维氏硬度和玻璃转变温度出现具有正偏差的非线性下降趋势,并且当[CaO]/([CaO]+[R2O])(R=K,Na)摩尔比约为0.4时性质偏离线性的程度最大。拉曼光谱测试结果表明玻璃的显微结构单元中,高聚合程度单元的含量逐渐降低而低聚合度单元的含量逐渐升高,同时含量变化趋势均为非线性的,说明Ca/R(R=K,Na)系列混合阳离子效应提高了玻璃网络聚合程度。此外,Ca/K系列样品性质偏离线性的程度大于Ca/Na系列的,表示Ca/K系列样品混合阳离子效应的强度大于Ca/Na系列样品的,说明混合阳离子效应的强度与离子半径的差异有关。