Стекло и стеклообразное состояние

Стекло  и стеклообразное состояние 

Стекло  как вещество и  материал. Стекло и  стеклообразное состояние.

Основные  термины и понятия. Классификация изделий  из стекла.

Сырьевые  материалы в производстве стекла.

Основы технологии подготовки сырьевых материалов и сырьевых стекольных шихт 

Стеклообразное  состояние

Вещества  в твердом состоянии при обычной  температуре и давлении могут  иметь кристаллическое или аморфное строение. В природе наиболее распространены кристаллические твердые вещества, для структуры которых характерен геометрически строгий порядок  расположение частиц (атомов, ионов) в  трехмерном пространстве. Кристаллическое  состояние является стабильным и  характеризуется низкой внутренней энергией, твердые кристаллические  вещества имеют четкие геометрические формы, определенные температуры плавления  и т.д. (например анизотропию -  неодинаковые свойства в различных направлениях).

Стеклообразное  состояние вещества представляет собой  аморфную разновидность твердого состояния (для неорганических веществ; для  органических веществ – смолообразное состояние).

Стеклообразное  состояние является метастабильным, т.е. характеризуется избытком внутренней энергии. Пространственное расположение частиц вещества находящегося в стеклообразном состоянии, является не упорядоченным, что подтверждается результатами рентгеноструктурных  исследований.

Согласно  законам химической термодинамики  переход веществ из стеклообразного  состояния в кристаллическое  должен осуществляться самопроизвольно, однако высокая вязкость твердых  веществ делает невозможным поступательное движение частиц, направленное на перестройку  структуры, в твердых телах частицы  совершают только колебательные  движения относительно положения равновесия. Т.е. высокая вязкость не дает перейти  самопроизвольно из стеклообразного в кристаллическое состояние.

Основные  термины и понятия

Все вещества, находящиеся  в стеклообразном виде, обладают несколькими  общими физико-химическими характеристиками. Типичные стеклообразные тела:

1. изотропны, т.е. свойства их одинаковы во всех направлениях (анизотропия свойств: оптическая, магнитная и т.д. обнаруживается в стеклах, отклоняющихся от нормы (микрогетерогенная и ориентированная структура, закаленное состояние);
2. при нагревании не плавятся как кристаллы, а постепенно размягчаются, переходя из хрупкого в тягучее, высоковязкое и, наконец, в капельно-жидкое состояние, причем не только вязкость, но и другие свойства их изменяются непрерывно;
3. расплавляются и отвердевают обратимо, т.е. выдерживают неоднократный разогрев до расплавленного состояния, а после охлаждения по одинаковым режимам, вновь приобретают первоначальные свойства (если не произойдет кристаллизация или ликвация).

Стекла  не имеют определенной температуры  затвердевания или плавления. Оба  эти процесса происходят постепенно в некотором температурном интервале. При охлаждении расплав переходит  из жидкого в пластическое состояние, и только затем – в твердое (процесс стеклования). Наоборот, при  нагревании стекло переходит из твердого в пластическое состояние, при более  высоких температурах – в жидкое (размягчение стекла).

Свойства  стекла, как и любого другого материала, можно разделить на ряд групп, важнейшими из которых являются механические, термические, электрические, оптические и химические. Важную роль в технологии стекла играют основные формовочные  свойства расплавленной стекломассы  и, в частности, вязкость, поверхностное  натяжение, скорость затвердевания.

Механические  свойства стекла:

Плотность численно равна массе вещества, заключенной в единице объема, и измеряется в кг/м³. Определяют плотность стекла гидростатическим взвешиванием с применением пикнометров. Обычно промышленные стекла имеют плотность порядка 2,5∙10³ кг/м³.

Прочность – важнейшее свойство стекла, которое определяет возможность применения стеклянных изделий практически в любой области техники. Прочность стекла определяется пределами прочности при различных видах нагрузок: сжатии, растяжении, изгибе. Предел прочности технических стекол при сжатии колеблется в пределах 5 – 20 МПа, что равно примерно пределу прочности чугуна; предел прочности при рстяжении для технических стекол составляет от 0,35 – 1 МПа.

Под твердостью понимают способность материала сопротивляться местным контактным воздействиям, например царапающим или режущим усилиям. От твердости стекла зависит его сопротивление различным видам механической обработки: шлифованию, резке, сверлению. Часто для определения твердости материала используют величину микротвердости, определяемую путем вдавливания в стекло алмазной пирамиды. (самое твердое – кварцевое стекло).

Хрупкостью  называется свойство материала мгновенно разрушаться при воздействии ударных нагрузок. Стекло относится к типично хрупким материалам и практически не испытывает пластической деформации, разрушаясь сразу, как только достигнут предел упругой деформации. Хрупкость зависит от формы и размеров образца, а также от его термической обработки.

Термические свойства стекла:

Удельную  теплоемкость определяют по количеству тепла, которое необходимо затратить для нагревания единицы массы стекла на 1 ^оС (измеряется в Дж/(кг∙ ^оС)).

Теплопроводность материала характеризуется коэффициентом теплопроводности, которым обозначают количество тепла, проходящее в единицу времени через две противоположные грани кубического сантиметра материала (стекла) при разности температур между гранями 1^оС. Стекло – материал с низкой теплопроводностью

Расширение  стекла (или другого материала) при  нагреве характеризуется отношением удлинения образца при нагреве  на 1^оС к исходной длине образца. Это отношение называется температурным коэффициентом линейного расширения α.

Термической стойкостью называется способность стекла противостоять резким изменениям температуры. Термостойкость стекла зависит от теплопроводности, температурного коэффициента линейного расширения и теплоемкости.

Электрические свойства стекла: Электрическая проводимость стекол при нормальной температуре ничтожна. Поэтому стекла можно использовать в качестве изоляторов. Диэлектрическая прочность характеризует способность стекла выдерживать воздействие высокого напряжения без разрушений и ухудшения диэлектрических свойств (кВ/см).

Оптические  свойства стекла. Основными оптическими свойствами стекла являются показатель преломления, средняя и частные дисперсии и коэффициент дисперсии.

Стекла  рентгеноаморфны вследствие неупорядоченного атомного строения.

Стекла  изотропны. Если они однородны по составу, свободны от напряжений и дефектов. Изотропия свойств стекол, как и других аморфных сред, обусловлена отсутствием направленной в пространстве ориентации частиц. Оптическая анизотропия может возникнуть в стекле в результате действия растягивающих или сжимающих напряжений.

Кристаллизационной  способностью стекла называют склонность его к кристаллизации. Кристаллизационную способность каждого производственного стекла, т.е. те температурные пределы, внутри которых оно может закристаллизовываться, а также скорость этой кристаллизации необходимо знать, чтобы установить рациональный режим варки и выработки стекла.

Высокая химическая устойчивость по отношению к различным агрессивным средам – одно из замечательных свойств лучших силикатных стекол. Различают два основных вида явлений – растворение и выщелачивание. Многие стекла растворяются с той или иной скоростью в плавиковой кислоте и в концентрированных горячих растворах щелочей. Процесс выщелачивания характеризует механизм взаимодействия стекла с водой и кислотами, исключая плавиковую. Переход от выщелачивания к растворению возможен и при взаимодействии стекла с водой или с НСl, H₂SO₄, HNO₃ и т.п. в том случае, если стекло чрезмерно обогащено щелочами и содержит мало кремнезема. О химической устойчивости стекла чаще всего судят по потере веса образца после обработки в агрессивной среде в течение заданного промежутка времени. Потери выражаются в мг/см².

Классификация стекол

Классификация стекол по составу:

1. органические  стекла представляют собой органические  полимеры – полиакрилаты, поликарбонаты, полистирол, и т.д. находящиеся в стеклообразном состоянии.

2. неорганические: элементарные, галогениды, халькогениды, оксидные и смешанные (металлические, сульфатные, нитратные, карбонатные).

а) элементарные стекла –  это стекла, состоящие  из атомов одного элемента. В стеклоподобном состоянии можно получить: серу, селен, мышьяк, фосфор, углерод.

б) галогенидные – BeF₂ – стеклообразующий компонент - фторбериллат.

в) халькогенидные – в бескислородных системах типа As-x, Ge-Sb-x, Ge-P-x и др. (где x-S, Se,Te).

г) оксидные стекла – на основе оксидов:

• TeO₂ , TiO₂, SeO₂, MoO₃, WO₃, Bi₂O₃, Al₂O₃, Ga₂O₃, V₂O₃, образует стекла при плавлении с другими оксидами.
• SiO₂, GeO₂, B₂O₃, P₂O₅, As₂O₃ – самостоятельно образуют.

Легко образуются в системах: CaO-Al₂O₃, CaO-Al₂O₃-B₂O₃ и т.д.

Стекла  получают свои названия по виду стеклообразующего  оксида: силикатные, алюмосиликатные, боратные, боросиликатные, алюмофосфатные, фосфатные, германатные и т.д. Практическое значение имеют стекла простых сложных составов, принадлежащие к силикатным, боросиликатным, фосфатным, германатным, алюминатным, молибдатным, вольфраматным и др. системам.

Промышленные  составы стекол содержат, как правило, не менее 5 компонентов, а специальные  стекла  оптические могут содержать  более 10 компонентов.

Наиболее  простым по составу является однокомпонентное кварцевое стекло на основе диоксида кремния. Промышленное значение имеют  так же бинарные щелочносиликатные стекла состава Me₂O-nSiO₂, где Me – Na, K n=2÷4- так называемые «растворимые» (жидкие) стекла. Основу промышленных стекол оконного, архитектурного – строительного, сортового, тарного других – составляют позиции тройной системы Na₂O-CaO-SiO₂

Содержащие  оксиды кремния в них может, изменяется в пределах от 60-до 80 мас. % оксида кальция от 0 до 20%, оксида натрия от 10 до 25%.

Промышленные  составы силикатных стекол кроме  оксидов SiO₂, CaO, Na₂O, содержат оксид магния, который способствует снижению склонности к кристаллизации, и оксид алюминия, который повышает химическую стойкость стекол.

Классификация стекол по техническим  свойствам: оптическое, светотехническое, избирательно-прозрачное для невидимых лучей, радиационно-устойчивое, упрочненное, безосколочное (триплекс или армированное), тугоплавкое, термостойкое, химически-устойчивое, химикотермомеханически стойкое (аппаратное), термометрическое, электроизоляционное, электродное, электровакуумное, электропроводящее, люминесцирующее, пористое (пеностекло), волокнистое (стеклянное волокно), растворимое (жидкие стекла).

Классификация стекол строительно-архитектурного назначения: конструктивно-строительные элементы из стекла (блоки пустотелые; детали – линзы, призмы и т.д.; профильное стекло; панели из стекла; стеклянная черепица; стеклопакеты; стевит; дверные полотна); листовое строительное и декоративное стекло (неполированное оконное и витринное; полированное витринное и зеркальное; узорчатое; армированное металлической сеткой или проволокой; цветное прозрачное окрашенное в массе и накладное; свето-теплозащитное или пропускающее ультрафиолетовые лучи); облицовочное (коврово-мозаичная плитка; эмалированная или цветная прессованная плитка; стемалит;  марблит; смальта; шлакоситалл); тепло- и звукоизоляционное строительное стекло (пеностекло в виде блоков, плит, скорлуп и крошки; стекловолокнистые материалы – вата, маты, плиты, скорлупы, ткани, шнур и др.; стекловолокнистый рулонный холст); стекло для санитарно-технических устройств (стеклянные отопительные приборы: радиаторы, ширмы, панели, трубы; стеклянные элементы санузлов: раковины, трубы); стекло для оборудования внутренних помещений и инвентаря (мебель; стеклянные детали – дверки, полки; стеклянная электроарматура  - щитки, трубы, ролики, розетки); стеклянная осветительная арматура (световые панели, люстры, торшеры, бра, абажуры). 

Сырьевые  компоненты для стекольных шихт

Все компоненты стекла по своей структурной роли разделяются на три группы: стеклообразователи, модификаторы и промежуточные.

К стеклообразователям относятся оксиды: B, Si, Ge, P, As;

К модификаторам: Li, K, Na, Mg, Ca, Ba, Cr, Cd;

К промежуточным: Be, Zn, Al, Ti, Zr, Pb;

Каждый оксид  оказывает своеобразное влияние  на свойства стекол.

Виды  сырьевых материалов.

Все сырьевые  материалы, применяемые для варки  стекла, в зависимости от их назначения могут быть классифицированы на главные и вспомогательные.

К главным сырьевым относят материалы, посредством которых в состав стекольной шихты вводят необходимые для данного вида стекла кислотные и основные оксиды, образующие основу стекла и определяющие его свойства.

Вспомогательные материалы содержат соединения, которые  вводятся в стекло для варьирования свойств стекла и ускорения его варки. К ним относятся вещества, создающие восстановительную или окислительную среду  в стекольной шихте, расплаве и окружающей печной атмосфере, ускоряющие процессы стеклообразования и обесцвечивания стекломассы, а также окрашивающие стекло. Это – красители, окислители, восстановители и ускорители. Такая классификация сырьевых материалов  имеет, конечно, условный характер. Иногда один и тот же материал выполняет не одну из перечисленных функций, а две или более. Сырьевые материалы так же делятся на природные и (известняк, мел, доломит, кварц, полевые шпаты, пегматиты, и т.д.)  синтетические (сода, поташ, красители).

Главные стеклообразующий  материалы.

Основные  стеклообразующие окислы вводятся в  состав сырья со следующими сырьевыми  материалами: с кварцевыми песками, песчаниками; редко кварцитами, жильным  кварцем, пылевидным кремнеземом – SiO₂; с доломитами – СаО и MgO; с известняками, мелом – СаО; с пегматитом, полевым шпатом, полевошпатовым концентратом – Al₂О₃ и частично Na₂О, K₂О, SiO₂; с технической гидроокисью алюминия - Al₂О₃; с содой кальцинированной - Na₂О; с сульфатом натрия химическим, природным - Na₂О, с поташом - K₂О; с борной кислотой, бурой – В₂О₃; с суриком – PbО и т.д.

Существуют  расчетные методы подбора составом стекломасс, они помогают приближенно  вычислять свойства стекла по его  химическому составу или проектировать  новые рецептурные рекомендации с помощью предварительного подбора  компонентов, сообщающих стеклу заданные свойства.

 Влияние оксидов на свойства стекол:

• кремнезем  - главная составная часть всех силикатных стекол; в обычных стеклах его концентрация превышает 70 %. Кремнезем является главной составной частью всех промышленных стекол. Около 95% всех производимых промышленностью стеклоизделий получают на основе силикатных стекол, концентрация кремнезема в которых составляет 55-75 % и более. Кристаллический кварц; скрытокристаллический халцедон, агат, кремень; аморфный - опал трепел, диатомит, опоки. Влияние на свойства: повышает вязкость стекломассы и способствует повышению скорости машинного вытягивания, улучшает механические и химические характеристики, повышает тугоплавкость стекла и затрудняет его гомогенизацию, уменьшает показатель преломления, ТКЛР и плотность, повышает термостойкость, увеличивает склонность к кристаллизации.
• оксиды щелочных металлов (Na₂О, K₂О, Li₂О) играют роль плавней. Их вводят в состав стекла для снижения температуры варки стекла. В обычных стеклах концентрация щелочных оксидов не превышает 14-15%. Влияния на свойства: понижают температуру плавления и вязкость (Li₂О  >K₂О > Na₂О), уменьшают склонность к кристаллизации (кроме Li₂О), повышают плотность и ТКЛР (K₂О > Na₂О>Li₂О), показатель преломления уменьшается, химическая устойчивость уменьшается, понижается электросопротивление, уменьшается микротвердость (Li₂О>Na₂О>K₂О). Снижение вязкости в области температур формования (кроме K₂О) уменьшает скорость машинной обработки. Уменьшение поверхностного натяжения облегчает гомогенизацию стекломассы. Повышение коэффициента теплового расширения затрудняет отжиг стекла. Оксид натрия в состав стекла вводят через кальцинированную соду и сульфат натрия. Оксид калия вводят в состав стекла при помощи поташа, содовопоташной смеси и селитры КNО₃. Оксид лития вводят в стекло посредством искусственного углекислого лития Li₂ СО₃ и природных минералов лепидолита LiF·KF·Al₂O₃·3SiO₂, сподумена Li₂О·Al₂O₃·4SiO₂
• оксид кальция  вводится в составы обычных стекол в количестве до 9-10 %; специальные стекла, например шлаковые, содержат до 25 % и более. Влияние на свойства стекла: понижает температуру плавления и вязкость, улучшает механические и химические свойства, усиливает склонность к кристаллизации, увеличивает показатель преломления, повышает плотность и тепловое расширение. СаО вводят в состав стекла посредством карбоната кальция (известняк, мел, мрамор).
• оксид магния вводится в составы обычных стекло в количестве до 5 % посредством доломита и может быть введен магнезитом или доломитизированным известняком. Влияние на свойства стекла: понижает температуру плавления и склонность к кристаллизации (при концентрации до 6 % с увеличением концентрации температура плавления и склонность к кристаллизации повышаются), повышает поверхностное натяжение. Несколько снижает устойчивость стекла к действию воды.  Повышает коэффициент линейного расширения, но меньше чем оксид кальция.
• оксид бария вводится в состав стекол до 45 % (баритовый крон), но обычно 2-10 %; вводится в стекло посредством разных солей бария (сернокислый, углекислый, азотнокислый). Сернокислый барий ВаSO₄ встречается в природе в виде минерала барита (тяжелый шпат).  Влияние на свойства стекла: понижает температуру плавления и вязкость, увеличивает плотность, показатель преломления и коэффициент линейного расширения; ухудшает механические и химические свойства и повышает агрессивность расплава.
• оксид цинка применяется в производстве термометрических, химико-лабораторных и оптических стекол. Концентрация оксида цинка в стеклах разных типов находится в пределах 2-12 %. Влияние на свойства: уменьшает коэффициент линейного расширения, температуру плавления и вязкость, увеличивает склонность к кристаллизации, агрессивность расплава, повышает химическую стойкость. Вводят в стекло посредством цинковых белил, в которых содержится не менее 96 % оксида цинка.
• оксид свинца применяется в производстве оптических стекол (в концентрации 2-65 %), поглощающих ионизирующее излучение (2-86 %), хрусталя (17-34 %), легкоплавких глазурей и эмалей. Влияние на свойства стекол: понижает температуру плавления, вязкость и химическую стойкость, ухудшает механические свойства, уменьшает склонность к кристаллизации, повышает показатель преломления и агрессивность расплава. Вводят в стекло посредством свинцового глета (желтая окись свинца) и свинцового сурика (красный оксид свинца)
• оксид алюминия (глинозем)  вводят в состав стекла с помощью технического оксида алюминия Al₂O₃·3Н₂О, полевых шпатов, пегматитов, каолинов и др. Применяется в производстве тарных (3-12 %), химико-лабораторных и электротехнических (2-25%), термомеханических, оконных и других стекол. Влияние на свойства стекол: повышает температуру плавления, вязкость и температуру размягчения, повышает поверхностное натяжение, ухудшая пропаривание стекломассы и ее гомогенизацию, увеличивает химическую стойкость, улучшает механические свойства и теплопроводность, уменьшает тепловое расширение и агрессивность расплава, снижает склонность к кристаллизации, способствуя стабилизации стеклообразного состояния.
• диоксид циркония ZrO₂ (циркон) применяется в производстве химико-лабораторного стекла (3-4%), щелочестойких (12-14%) и других стекол. Влияние на свойства стекла: повышает температуру плавления и вязкость, увеличивает химическую стойкость (особенно к щелочным агентам) и плотность, уменьшает тепловое расширение, улучшает механические свойства, повышает показатель преломления (в такой же мере, как и оксид свинца), выступает в роли глушителя. Вводится в состав стекла в виде циркона или диоксида циркония ( циркон ZrSiO₄ – природный минерал).
• оксид бора или борный ангидрид  состав стекла водят посредством искусственных (борной кислоты, бура) и природных соединений (ашарит, датолит). Применяется в производстве химически и термически стойких стекол – термометрических (2-12 %), химико-лабораторных (3-13 %), защитных рентгеновских (14-64 %), медицинских (4-8 %), оптических (2-17 %), электротехнических (3-20 %), в атомной технике (до 80 %), натрийустойчивых стекол (36-60 %). Влияние на свойства стекла: понижает температуру плавления и вязкость, уменьшает тепловое расширение, поверхностное натяжение и склонность к кристаллизации, увеличивает термостойкость, химическую стойкость, улучшает механические свойства. Борный ангидрит является уникальным компонентом стекол по своей флюсующей способности, способности уменьшать склонность к кристаллизации, улучшать химические, электрические и термические свойства.
• фосфорный ангидрид Р₂О₅ – вводят в состояние стекла в виде солей фосфорной кислоты, преимущественно солей кальция. Применяется в производстве оптических стекол (до 70 %), дозиметрических (до 90 %), поглощающих инфракрасное излучение (70%), защитных в атомной технике (20-50 %). Он используется как глушитель (2-5 %), а также для получения стекол увиолевых (67 %) и стойких к плавиковой кислоте (77%). Влияние фосфорного ангидрида на свойства стекла необычно: будучи легкоплавким (температура плавления 250^оС), резко повышает температуру плавления обычных стекол.

Вспомогательные материалы.

Красители представляют собой соединения различных металлов, придающих стеклу окраску. На окрашивание стекла влияет тип красителя, его концентрация, режим, марки и окислительно-восстановительные условия. Один и тот же краситель в зависимости от условий варки и концентрации может сообщать стеклу разный цвет. На интенсивность и оттенок окрашивания стекла влияет также его состав.

• Соединения марганца (пиролюзит  - минерал, содержащий до 90 % MnO₂– стекла фиолетового цвета при содержании до 3 % Mn₂O₃; стекла черного цвета при содержании до 12-20 % Mn₂O₃)
• Соединения кобальта. Применяют оксиды кобальта СоО и Со₂О₃. Окраска – ярко синяя; при комбинации с солями хрома и меди – от зеленовато-синей до зеленой.;
• Соединения хрома. Применяют бихромат калия K₂Cr₂O₇, который при 500 ^оС разлагается на оксиды калия и хрома Cr₂О₃; окраска – желто-зеленая при 0,5-1% Cr₂О₃; при повышенной концентрации – можно получить авантюриновое стекло (с мелкими кристалликами). Для получения стекла чисто зеленого цвета добавляют оксид меди и варку ведут в окислит. среде;
• Соединения никеля. Применяют Ni₂O₃, который при температуре варки выделяет оксид никеля (II). При концентрации NiO около 3% стекла окрашиваются в красновато–фиолетовый цвет, при меньших концентрациях NiO образуются дымчатые стекла (0,08 %);
• соединения меди. Применяют оксид меди и медный купорос. Цвет стекла – зеленовато-голубой, концентрация СuО 0,1-1 %. Оксид меди (I) в присутствии восстановителя образует коллоидную медь, и тогда стекло окрашивается в красный цвет;
• Соединения железа. Применяют оксиды железа (II), (III), а также соединение Fe₃O₄. Fe₂O₃ окрашивает стекло в цвета от желтого до коричневого; FeO–в сине–зеленый ; Fe₃O₄–в зеленый
• для окрашивания стекла применяют также соединения: урана (желтый цвет), селена (красный), золота (красный), серебра (желтый), кадмия (желтый), сурьмы (красный); а также диоксид церия СеО₂ (золотисто-желтая окраска, оксид празеодима Рr₂O₃ (зелено-золотистый), оксид неодима (пурпурно-фиолетовый).

Глушители – вещества, при введении которых стекло приобретает способность рассеивать свет (становится глушеным). В качестве глушителей применяют в основном соединения фтора F и фосфора и Р, а так же олова, сурьмы и циркония. Наиболее распространенный глушитель – соединения фтора (криолит 3NaF·AlF₃, фтористый кальций СаF₂, кремнефтористый натрий Na₂SiF_6;

Осветлители – материалы, способствующие освобождению стекломассы от видимых газовых включений (селитра, оксиды мышьяка (III), сурьмы (III), сульфата натрия, хлористого натрия).

Обесцвечиватели бывают физические, химические  смешанные. (для физического обецвечивания – селен, оксид никеля, кобальта, неодима; для химического – селитра, трехокись мышьяка и сурьмы и др., смешанные – пиролюзит и т.д.).

Окислители  и восстановители – для варки стекол специального состава для создания окислительной и восстановительной среды (в качестве окислителей – нитраты, мышьяк, оксид марганца;  в качестве восстановителей – углеродсодержащие вещества – опилки, уголь, кокс, соединения лова).

Ускорители – для ускорения стекловарения применяют фтористые соединения, аммонийные соли, оксид бора, оксид бария и т.д.

Основы технологии подготовки сырьевых материалов и сырьевых стекольных шихт.

Приготовление шихты.

Шихтой  называют однородную смесь компонентов, подготовленную для стекловарения. От точности и тщательности подготовки исходных материалов и их смешивания зависит качество сваренной стекломассы. Нарушение однородности шихты является причиной легких пороков стекла: полосности, плохого обжига, повышенной хрупкости, пониженной термостойкости и прочности.

На качество шихты влияет постоянство химического  состава компонентов, дисперсности компонентов и их влажность, точность взвешивания, совершенства перемешивания  шихты и перемешивание шихты  к месту загрузки.

Некоторые материалы подвергаются сушке, измельчению  и просеву. На стекольных заводах  цех составления шихты имеют  два отделения: подготовительное и дозировочно-сместельно.

Песок подвергают контрольному просеву и  при необходимости сушке. Необогащенный  песок проходит сложную обработку (удаление оксидов железа) – потом  сушат, просеивают, известняк и доломит  поступают в виде кусков – дробят, сушат, размалывают и просеивают.

Сода  поступает  готово виде – просеивают мел – в кусках – сортируют, сушат, измельчают и просеивают.

Пегматит  полевой шпат – в виде кусков измельчают, в готовом виде –  просеивают.

Дозировочно-смесительное отделение: бункера, автоматические весы, ленточный конвейер, смеситель, запасные бункера.