examination of defects in container glass due to … mihailova_351-358.pdfi. mihailova, p....
TRANSCRIPT
I. Mihailova, P. Djambazki, D. Koleva
351
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 44, 4, 2009, 351-358
EXAMINATION OF DEFECTS IN CONTAINER GLASS DUETO CRYSTAL INCLUSIONS
I. Mihailova, P. Djambazki, D. Koleva
University of Chemical Technology and Metallurgy
8 Kl. Ohridski, 1756 Sofia, Bulgaria
E-mail: [email protected]
ABSTRACT
��������������� ������������������� ��� ������������������������� ������������������ ������� ����������
������������������������������������������� � ���� �������!�" � ������� ����� � ������#"$%&� ����������������
����� � ������#'()�&������ ��������*���� ��������������������#������&����������� ��������� ����� � ����+�����
�������������������� �� �������� ������������!� ������� �������,���������������������� ������ ���������� ��
���� ����� ��������������������� ���!��������������������� ������������������ ��� ������ ������ ����-��� ���
��������������� ����� ���������� ���. �+-� ������������������ ���� � ���� ���������/�-� ������������������
������������������ ���� ��-���������������� ����� ����������� ������������� �!�������� ������������� ��� ����
������������ ���� ��� ����� �� ������� ������� ������ ���������������������!���������������0�������� ������
��������������������� ������ ��������������������������� ����� ������� ����� ��������������������������������� �
�������������������������� ���������������������� ���������/��������#� ���� ��� ���&����������������� ��� ������ ��
� ������������������
1�������,�������!���� ������� ��!����������!����� ���� ����
Received 05 September 2009
Accepted 10 November 2009
INTRODUCTION
�������������������������� ��������� ����������
�����������������������������������������������
�� �������������������������������� ������������ �
��������������� ������������������������� ���������
���������������������������������������������
������������� ������������������������������������
������ ������������������������������������� ��������
��������������������� �����������������������������
������������� ���� �����������������������������������
��������������!������������������������������
����������� ��������������������
"����� ������� ������!��������� �� ��������
���������������������������������������������� ���
��������������#$��������������������������������
������� ���������� �������������� ��������������
���������������������%�&��
'���� �������� � ������������ ��������������
������� ������������(����������������� ��!��������
)��������*+�,������������ ���-�����������������
������������� ���������.���/���������������������
�������������������������������������������������
������0��&��������������������������������������
��������(���������������������������������������
������ � ���������� ����� �� ������������ ��������
�����������������������������������������1��
������� ������������ ����������������������� ���
��������� ��������$�������� ������������ ���������
��������������� ��������������������������������
�������������!�������� �������������������������
'���� �������� ��� ��������2��� ��� ������� �����
�� �������������� ���������������������� ����
��������������*3���4�������!�����������������������
������������� ��������������� ��������� ����
���������������������������5������������������
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 44, 4, 2009
352
��������������������������������������������������
���������������� ��!����������� ���������������
�������� ���� ��������2�������� �� �����������
�����������������������������������������������
������������ ������������������������ �������
�6���4������ ���������������� ��������������
��������� ���� �!����������� ������� ���� ��
����������� ���� ������������������� �������� ���
����� ���������������������������������������
��������������������2�������������� ��������(��������
������������ ��2�� � ������� ������������� �����
���������������������!�����������������������������
������������������������������� �����7�����
(����������������������������������������
��������������� ����� ���� ��������� ���������� ��
�������� �����(��� ����������� ����������� ����� ��
������ ���������������������� ����8�����9���
���� �������������������������������������������
������������������������������������� ��������$�����
������������������������������������������������
������� ��������������������������$������������������
����������������� �������������������������2���
�� �����(��� ������������������� ����������� ���
���������������������������������������������
��������������������������������������������������
������� ��������(���������������������������������
���������������������������������������������
���������������������������:������������������
�������������������
EXPERIMENTAL
;�������������������������������!�������������
������������������ ����������� ��������������
<����������������������������(�����������������������
�������������������������������������4���������
�����������������������������������������������
���������������������������� ��������������������
����������������
(����$�������������������������������������
������$���������������������������������������
�� ������ � �����������������������������������
��������������������������������������=���=%��=0�
=&����=.��4�����������������������������������
��������������5�����=��������� ��������������� ����
���������� ��������������2����%+$�+$.�����>���
���������������� ������ � ���������������������
����������� �����������������������
(��� ��������� ���������� ����������������
������������� ���������������5�����=%���������������
��������������������������2�����+$1�������������
����� ��������(�������� ����������������� �� ��
������������������ ���������������������������
���������������������������(������������������������
�������� ������/� �������� 2���� ����� ��������
5�����=0���������������������� ����� ��������
������� ������ � ���������������������������������
����������!�������������(���=&����������������
�����������������������������$����������������
������(������$���������������� ��������������������
�������������������2����� �� ����������+����0+
��������������������� ����������������������������
����2�������������������������������������������
�������������������������������� ��������(�������
���������������������������� ������� ����������
�����4���������������������������$����������������
�������������������������������� ����������������
��������������� ��� ��������������������� ������
������������������������� ����5�����=.�������!���
����������������������� ����� ��������������2���
��.�$�%����
?���������������������������������� ������
�������������� ����������������������������������
���� ��������������(��������������������������
���������������������������������)������������-
�����������������������������������������������
�2�������� ��� ������� �������2����� ������������
(������������������������ ����������������������
��������������������������� ��������������������
�������������������� ������� ����������������
���������������������������������������������������
���������5������������������������������������������
���������������������������$���������������������
�����������������������������������������������
���������������������������������������������������������
������������������������������� ������������
��������������������@�����������������������������
������������������������������������������� ������
�������������������������������������� ����������
��������������� �������������(�������2�� ����������
A4B "4A������;���C������D�������������������
��������������$�������
I. Mihailova, P. Djambazki, D. Koleva
353
:�������������������������������� �����:�
����������������(EF�?1%�������������;�GH���
���������%I�������������������� �����+���6+J��(��
��������������������������:������������������
������������������� ������$�����������������
��������������������@;=@�>�/����%�%���D;@=5�K
���������������;���������=���������=��
B������������������������������������������
�����������������������������������������������
���������� ��� �������� ����������� ���������� ��
������������������������������$���������� ���������
����������� )#@?4�K�#����������������������-
���� �������� ������������������D# A�K�D5?�10*+�
�!������������������ �������������������������#=5�
RESULTS AND DISCUSSION
��������������������������K�������������
���������������=�������������������������������
�������L� ����� ���������������� �� ����������� ��
��� ���������������������������������������������
����������� �� ������������������������)�� ���-�
;����������������������������������������������
(�������2������������0�M����%6�M���B�����������
��������������������������������� ���������������
���������������� ���N�������������)���� ��-�������
������������������ ����������������������������
)�����-��������� �����2����������������������������
(�����!���������������������������������� �������
��������(�������������������������������������������
��������������� ����������������� �������������
������������(������ ��������������������������������
������&&�M�����0.+�M���(�����������������������
������������������������������������������������
������������ ������������������������������������
5� %�����������������2��������������)�����������
����������-� �� �����������������������N�����������
�����������������������������������������������
������������������� ����������$����������������
�����������������������!����������������������
���������������������������������������������
���������������������������������(�������������:�
��������������������������������������������
������������������)@=��07��&%.-��������������)@=�
&%��&+�-�����������=��K��� ��%�
;��������������������������������������������
������������������������������!���2� ��������
���� ���������������������������������������������
������� �������������������2�����������������������
����������������������������������������������������
�������������������5������������������������������
������������� ����� �����������< �������������������
����������������������������������������������������
2������������ ���������5���������������������
������������������������������ ����������������>�
�����������������������������������2��������������
���������������������������������������� ��������
��������������������������%���(������������!���2
Fig. 1. Spear-shaped aggregations of tridymite in fine-grained cristobalite mass. Crossed polarizers view.
Fig. 2. XRD data of sample D1.
20 30 40 50 60 70 80
� �� ��
�
��
�
�
�
� �
�
��
�
Inte
nsity
, a.u
.
2 Theta angle, o
� - Cristobalite�� - Tridymite
�
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 44, 4, 2009
354
���������������������������������2�������� ��������
������������������ ���������������� ���������
;������������������������������������
�������������� ��� ����� �������� ������ ���� ���
������������������=%������������2�������������
����������������������������������������!���2����
���������(����������������� �������������������������
������� ������������O���2� �������������� ��
��� ������������������������������������� �� ���
��������������������������������������(�����������
������������� ������������� ������ ���������� ��
������=%����� ��0�
4������ � �� ������� ��%�� �0�������� ������
������������������ ������������������������������
����������������������������������������������
������������������������������������������������
(����������������������������������������������
������������������������������������������� ��
!���2� ������������� ����������������������������
���������������� ��� ������� ������������������
����������������2�������������������������� ����
������������� ������������ �����������������������
������������������������������2����������������
������������ ������������������������������������
���� �� ���������������������
(���:�������������������������������� ��
��������������������������������������������
�������������������������������L���������)@=���.�
+**1-P�!���2�)@=��&1��+&.-P�����������)&%��&+�-���
��������)@=��&1��%�%-�
=��������������!�������������������������
���������� ��������������������������������������
�����������#@?4��������������(�����������������
������������������������������������ ���� ���������
������������������������������������������(������
(��� ��� ������������� ��� ����5� %�K�4�
% 0
������������������������������������������������
�������������)����-����������)�������-��(��������
������������������������������������������������
4�% 0������������������������ �� ����$����������
�+���76�,��(������������������������������������
������������������ ������������� �������������
��4�% 0�����������������������L�������������� ��
�������(����������������������������������
Fig. 3. Needle shaped mullite crystals in sample D2. Passingplane-polarized light view.
Fig. 4. Sample D3 a) natural size; b) observed under amagnifying glass.
��
��
�
������
�
������ ������
����� �������������
������ ��������������
���� ��������������
(�������#@?4����������������������
����������������������������� ����
I. Mihailova, P. Djambazki, D. Koleva
355
����������������� �����������K������� �����������
���������/% ��Q
% ��; ��? ��(�����!��������� �
����������������������!������������������������������
����5� %�4�
% 0��B�����������������������������
������ ��������������������������������������� ��
�����������������
=��������������!�������������������=0�)�� ��&-
����������������$���������!������������������
������������������� ������������������ ��������
��;����������������$������2�������������������
����������������������;�% &�
;����������������������� � ������� ����� ����
������������������������ ��������������������������
�������� ������ ����������������������������������
����������������� ���2����������������������
����������������������������������������������� �������
��� ��������� �������������������� ��� ���� �����
���������������������������������������������������
��������������� ����������&���B���������������
�����������������������������������������$�������
���������������K������ ����������������������
�������������������������������������������
�� ��.�������� ����2�� ���������������=&������
������������ ���������(���:���������������������
���������� �����������������L�������������)@=��%*�
�&+%-������������)@=��&1��%�%-��=�����������
������������������ ��1��(�����������������������������
���������������� ����������������������������
�����������������������������������������������$�
�������<���������������2���������������������
�������������������(����%������������������ ���L
�����������������) ��������������$���������-�
���������������������������������������������� ��*
Fig. 5. Inclusion of type D4.
20 30 40 50 60 70
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
��
�
Inte
nsity
, a.u
.
2 Theta angle, o
� - Silicon� - Corundum
Fig. 6. XRD data of sample D4.
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 44, 4, 2009
356
����� ������������������ �� � ��������� ������=&
������ ���� ���������� �� ����(��� ��� 2��� ��� �������
��������������� ��� ����������� �����������������
��������������������;������� ������������������
������������������������������������=&����������
������������������ ��������������������������$���
������$ ���������>�����������������������������
�$������������������������������������ ��������
�������������������� ����������������������������
�����������������������������������$�����(����
���� ������������������������������� �����������
��������������������������������������� ����
�������������������������������������������!����
��������� �������������� � �����������?��� �� ���
� !��"���#$���#���
#��%�������&����%���
'(��
�$���#���#��%�������&�
$������������&����%���
'(��
�$���#���#��%�������&�
$���#�)����������%���
'(��
*����� ����
� ������
+�
� ������
����
� ������
+�
� ������
����
� ������
+�
� ������
��� ����� ����� ����� ����� � �
,-� �� �� ����� ����� � �
��� ������ ����� ������ ����� � �
�� ������ ����� ������ ��(�� ������� ��
.� �� �� ����� ����� � �
��� ����� ����� ����� ���(� � �
�� (����� ����� (����� ����� � �
+� ������� � ������� � ������� �
�
(����%����#@?4�����������������������������������=&�
Fig. 7. Microstructure of sample D4. Reflected light.
I. Mihailova, P. Djambazki, D. Koleva
357
������������ ���������������������������������.���1��
�������������������*���6�������������������7���(��
����� ��� ���� �������������� ������� ����������
��������� ��� �$�����K������� �����=��� �� ���� ���
���������$�����������������������)������-����!���2
����������������� ������� ����������(���������
�����������(���� ���R���� �%+���A������ �$�����
�����������:������������������������������ ���
��$��������������������������� ����� �������
����������&.+J;�����������������������������%���
(���#@?4���������� ������������������
�������������=.�����������������������++�,�5� %�
4�������������������������������������������������
������������������������������������������������
���������������������������������������������������
��������������K��������������������������
����������� ���� ���������������
CONCLUSIONS
=��������� ������ �� ���������� ����� � ��������
������������������������������������������������
���������������������$�����L
• �����������������������������������������������������������������������������������������
������������������������P
• ;�����������������������������������������!���2P
• �������������� �����������������������P• ����������������������������������� ���
����P
• ������������������������� ��������������������������������������������������������
���� ����������������������������<�������������
������������������������P
• ;�����������������������������������5�
%�
(������������������$����������������������
��������������������������������(��������������������
���������������������������������������������� ��
�����������K������������������� ���������������
������;�����������������������������������������������
���������� ������������������������������������������
����������4������������������������������������
�����������������!�����������������������������
��������� ��������������������������� �������������
�������������������������������������������������������
���������������� ��(�������$��������������������������
�������������������� ��������������������(������
����������������������5� %�����������������������
���������������������������������������
(����������������� ������������� ��������
�������� �����������������������������������������
��������������������������������� �)�����������-��
���������� �������������������������������������
(����������������������������������������������
������!������� ��� ���� � ������������������ �� ������
���������
REFERENCES
���;��;����?����S�D��?��@������5��������������
�������5��������'����(����� ���5�����������76+�
%��D����>��������D��/��;������5�����������761��11.�16+�
0��'��B���������?����� �@�����������'�������������@���
������R"'T/;/'�;��!���4�������776���*%K67�
&��@��B���������'��B�����������������4���� ���
5�������������#��������������'���� �������'��
4'�B��>��2�����767�
.��F����;���;���������S�F������� ������7*6��.7�17�
1��=��5�������#��(��������5��(����������>��B�������L
@����������������#5'�;����������@� �����777�
*��@���������77*�>��@��������D��/��;������5�����
���� �77*�� �76K%+&�
6��>��R������'��B�����'���K;������(����� ���(��
4�������;������5�������>������������ R��%++%�
0*%�
7��'��B���2���5��5��������>����?� ����������%++1�
1%*K107�
�+��5��5��������'��B���2���F��@����>����?� ��
�����S�F������������%++1��&6K.7�
����4�����������5��5������������'��B���2���>���
?� �����������%++6��..*�.1&�
�%�� 4�� F����� '�� ������<����� F������� 2
�������������������������������� �� ������ �
�������������(��������5�����7*6��)���B�� ���-�
�0��5��B�������B��G�����B��5�������=��5�������
F������� 2� ���<����� �� ������ �� �
�����������(��������5�����7*6��)���B�� ���-�
�&��R�� B���� ��G�'�� B������F�� B�������� ��L�/�/�
F������ )#��-�"�������������2������� ������
5����2����?�����7*1��)���F�����-�
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 44, 4, 2009
358
�.��4��G����������������������'�����������R"'��%++0�
�1��4��G��������R��5���������'����5����(������
� ��%++%���K���
�*��A��5���������"��� ����������������������
����=������'��������'����4��7�&��7*.��F����'�������
B���������F��0����7*.�
�6��;��@��2����F��#��� ����=��5�������'����5����(������
����&��%++.���.7K�1&�
�7��=��5����������C� ����� ��(��#��?�������D��@����
;�������5������16��%++*���+�*��+%+�
%+��R�#��(�����=�G��R�����(�����������������������
��� ������������������������7.0��5�����������F���
'��������B��������%%����7.%�
%���R��@������������"��� ����������������������
����=��������'��������'����4�� 7�&��7*.��F���
'��������B���������F��0����7*.�