Пороки и дефекты стекла

Пороки оптического стекла – инородные включения: пузыри, свили, кристаллы и камни, которые образуются в процессе варки стекла в стекловаренных сосудах из-за разъедания и откалывания их стенок

. Дефекты оптического стекла – отклонение фактических значений показателя преломления, дисперсии и светопоглощения от номинальных значений, установленных для данной марки стекла соответствующими нормативными документами и техническими условиями на его изготовление

. Пузыри всегда есть в стекле – имеют размер 0,01-5 мм, крупные пузыри легче выходят из стекла в процессе его варки, а мелкие остаются в стекломассе. Наименее пузырные – кроны, легкие флинты и флинты, наиболее пузырны – тяжелый крон и тяжелый флинт. Главный способ удаления пузырей и уменьшения пузырности стекла, соответственно – повышение температуры варки и интенсивное перемешивание стекломассы в стекловаренных сосудах.

Свили обнаруживают в стекле как разделения объемов стекла отличающихся один от другого показателями преломления и химическим составом. Бывают грубые слоистые и тонкие одиночные нитевидные свили. Разность показателей преломления в свильных объемах оптического стекла колеблется от 10^-6 до 0,1·10^-6. Свили образуются также в результате растворения материала стенок горшка и корпуса мешалки в стекломассе, которые приводят к изменению химического состава сваренного стекла. Чтобы избавится от них необходимо проводить интенсивное перемешивание и постепенное медленное охлаждение стекла.

Кристаллы выделяются из самой стекломассы, или привносятся в нее огнеупором. Согласно ГОСТ 3514-76 размеры кристаллов приравниваются к пузырям. При нарушении режимов варки может начаться недопустимая кристаллизация стекла. Чтобы ее избежать необходимо как можно быстрее проходить температурную область кристаллизации стекломассы.

Камни привносятся в стекло извне, достаточно редкий порок стекла, может возникать еще из-за разъедания стекломассой дна горшка. Кусок керамики от горшка попадает в стекло, под ее воздействием округляется, уменьшается в размерах и превращается в тонкую свиль.

Отклонение показателя преломления n_e и дисперсии n_F'­n_C' – происходят из-за привнесения в стекло компонентов разъедания стенок горшка и неравномерности улетучивания компонентов смеси сырьевых материалов в процессе варки. Эти два процесса затрудняют получение хорошей повторяемости состава стекла от одной варки к другой в промышленных условиях.

Светопоглощение в оптических стеклах достигает 0,4-1,5 % на 1 см длинны хода луча света в стекломассе, а в сверхпрозрачных стеклах 0,1-0,15 % на 1 см хода луча света, соответственно. Основная причина повышения светопоглощения – это наличие дополнительных примесей в стекломатериале, возвратном бое, керамике горшков и мешалок. Наиболее вредные примеси – окислы железа, хрома, никеля, кобальта, которые повышают светопоглащение в стекле. Понижение светопоглощения достигается путем использования химически чистых и тщательно обогащенных стекломатериалов стекловарения, применением технологической оснастки дополнительно защищенной от соприкосновения сырьевой шихты с железными корпусами используемого технологического оборудования.