世界上生產水晶玻璃的廠商很（hěn）多，但成為國際名（míng）牌的僅有少數幾家。我國有些（xiē）企業出口（kǒu）鉛水（shuǐ）晶，比國際名牌有很大差（chà）距，白度、亮度均不如國外名牌，玻璃中常常有氣泡和條紋（wén），更（gèng）主要在空氣中（zhōng）放（fàng）置後，表麵會發朦，失去鉛水晶特有的光輝，使我（wǒ）國鉛水（shuǐ）晶不能成（chéng）為高檔水晶之列。水晶玻璃製造的關鍵問題在於以下幾個方麵。

采用（yòng）合適的玻（bō）璃成分 

設計玻璃成分（fèn）時必須考慮PbO的揮發，全鉛水晶中分（fèn）兩檔，一檔是含PbO 30%，另一檔含PbO 33%，對含PbO 30%的，設計成分中PbO含量（liàng）應在31%~31.7%，對含PbO 33%的，設（shè）計（jì）成分中PbO含量應在34.5%~35.1%，以保證達到分析測試要求的PbO含量。同理，中鉛水晶設計PbO應為25%左右。但並非PbO加（jiā）入愈多愈好，PbO量愈高，揮（huī）發量愈大，揮發量與（yǔ）引入量成正比，同時PbO增加，會增加玻璃的（de）分層和對耐火材料的侵蝕，玻（bō）璃中（zhōng）就愈易生成（chéng）條紋和結石。

為（wéi）保（bǎo）證（zhèng）玻璃的白度和（hé）亮度，Fe2O3量必須嚴格控製在0.01%以下，其他（tā）著色離子如TiO2、MnO等也要嚴格控製。在高鉛玻璃成分中（zhōng），除K2O外，可適當引入一（yī）些Na2O，利用雙堿效（xiào）應，有利於熔化、降低膨脹係數和提高化學穩定性。鉛玻璃一般是不耐酸的，受大氣（qì）中SO2而風化，生成風化膜，表麵就失去光澤。當鉛玻璃（lí）成分符合（hé）下列關係式，具有良好的耐酸性：

PR = 0.36(79.4-PPbO) 

(1)式中 PR —— 玻璃中堿金屬氧化物含量（質（zhì）量分數）；

PPbO —— 玻璃中PbO含量（質量分數）。

對SiO2-PbO-K2O-Na2O、SiO2-B2O3-PbO-Na2O、SiO2-PbO-CaO-Na2O成分係統玻璃在室溫下用1%醋（cù）酸(HAC)侵蝕，得（dé）出網絡調整物與SiO2的比（bǐ）例（摩爾分數），對耐酸性起（qǐ）重要作用，即：< 0.7

(2)此時（shí）網絡調整物離子在醋酸中的溶解速（sù）度慢，玻璃（lí）耐（nài）酸性好，當（dāng）比例>0.7時，隨網絡調整物離子的增加，玻璃的耐酸性較差，可根據式（2）設計鉛（qiān）玻璃成分。

由於玻璃的密度測定比較容易，計算也較方（fāng）便，Told提出玻璃密度和折射率的經驗式為（wéi）：

(3)式中 ρ —— 玻（bō）璃密度。

鉛水晶的色散係數與PbO 含量的（de）關係式，可按Meess式計算：

υ= 0.003307x2 – 0.7862x +65.58                                               　　

(4)式中 υ—— 色散係數；

x —— 玻璃中PbO含量。

在一些仿寶石玻璃中，為了提高折射率和色散，往往增加玻璃成分（fèn）中PbO含量，但PbO不能超過50%，否（fǒu）則玻璃就發黃。在鉛水晶中加入2%~5%的ZnO和BaO可提高玻璃的化學穩定性，有利於防止條（tiáo）紋的產生，但在相同的Fe2O3含量條件下，玻（bō）璃的白度和（hé）透明度不及PbO。加入1%~3%的B2O3，雖然可提高化學穩定性，但也有ZnO、BaO同樣的問題，即影響玻璃的白度和透明性。

高純穩定的原料和合適的（de）脫（tuō）色劑 

鉛（qiān）水晶的原料純度和雜質含量應達到光學玻璃原料（liào）等級。鉛水晶（jīng）主要原料為石（shí）英、紅丹和碳酸鉀。石英原料用量大，也比較容易引起重視，不僅要注意Fe2O3含量，還要注意到（dào）其他著色離子，一般Fe2O3應小於0.005%、Cr2O3低於3×10-6，TiO2<0.024%，Cu、Cr、Ni、Co等雜質應低（dī）於（yú）0.001%~0.002%。引入PbO的原料中的雜質，除Fe外，尚有Cu、Ni、Ag均不應忽視，國內生產的電子級紅丹，Pb3O4≥97.0%、Pb≤0.06%、Fe2O3≤0.005%、Cu≤0.002%，水分≤0.2%、硝酸不溶物≤0.1%，但比起國外的紅丹還有（yǒu）很大差距，國外生產鉛晶質玻（bō）璃有（yǒu）專用紅丹，Fe2O3 0.0006%、Ni 0.0003%、Cu 0.0005%、Ag 0.0005%，國內（nèi）紅丹（dān）中Fe2O3含量（liàng）比國外鉛水晶專用紅丹高十倍，其他雜質更比（bǐ）國（guó）外高得多。

用矽酸鉛(nPbO · mSiO2)可以減少PbO的揮發，如用3PbO · 2SiO2時，在池窯中的揮發量隻有用Pb3O4時的1/3~1/2。在坩堝窯中（zhōng），矽酸鉛的揮發量≤1%，但（dàn）國內商品矽酸鉛中的雜質含量比較高，如Fe2O3≤0.015%，比電子級Pb3O4中的Fe2O3要高三倍，因此目前還不宜用作鉛水晶玻璃原料（liào）。

國內（nèi）出現的很（hěn）多複合澄清劑（jì），往往利用（yòng）礦渣、尾礦，雜質含量較（jiào）多（duō），對水晶玻璃來講，還需（xū）采用傳統的As2O3和Sb2O3，雖然有汙染，但發達國家還仍在使用，兩者並用時，As2O3 0.15%~0.2%、Sb2O3 0.2%~0.3%，Sb2O3密度為5.2~5.67g/cm3，比高鉛水（shuǐ）晶的密度3.0 g/cm3還高，在窯內就會沉入（rù）玻璃液底部，高溫時（shí）逐漸分解放出氧氣。國外也有將As2O3和CeO2同時加入的，用量As2O3 0.5%、CeO2 0.07%~0.2%。當然這些澄清劑都必須與硝酸鹽一（yī）起加入，硝（xiāo）酸鹽除了（le）低溫分解放（fàng）出（chū）氧氣外，還起氧化劑（jì）作用。

物理脫色劑用量並不是加入（rù）的種類愈多愈好，因為物理脫色劑本身也是著色劑（jì），影響（xiǎng）到水晶的透過（guò）率，必須根據玻璃中Fe2O3含量（liàng）嚴（yán）格控製加（jiā）入量。除了常用的NiO外，還可采用Nd2O3和CeO2，當玻璃中Fe大含（hán）量為0.04%條件下（xià），Nd2O3和CeO2用量與（yǔ）Fe2O3含量的關係式如（rú）下：

(6)式中 —— 脫色（sè）劑Nd2O3用量；

—— 脫色（sè）劑CeO2用量；

x —— 玻璃中Fe2O3總量。

鉛（qiān）晶（jīng）質玻璃中不宜用硒（xī）及硒化合物作脫（tuō）色劑，因為必須防止硒與鉛（qiān）形成黑色的硒酸鉛。

防止熔（róng）化時鉛揮發、分層和對耐火材料侵蝕

實踐已證明用普通坩堝窯和池窯熔化鉛水晶玻璃，在（zài）坩堝中熔化，PbO揮發量為2%~5%，在池窯中PbO揮發（fā）量（liàng）為6%，一般不超過10%，但溫度製度不合適，揮發（fā）量為20%，高達30%。鉛的揮發會造成窯（yáo）內（nèi）中、上層（céng）和中、下層玻璃（lí）成分不一致（zhì）；此外由於鉛的密度大，也容易引起分層，上（shàng）層貧鉛，下層富鉛，不僅是成分的不均，而且黏度、表麵張力（lì）也相差很（hěn）大，導致玻璃易產生條（tiáo）紋。

鉛水晶對耐火（huǒ）材料（liào）的侵蝕，既有高溫時鉛與耐火材料的物理侵蝕，還有鉛密度大引起（qǐ）底部的侵蝕，這些均是造成鉛玻（bō）璃條紋、結石的原因。

一般耐火材（cái）料中（zhōng）的鐵含量比較高，被侵蝕後就進入玻璃（lí）液中。根據前蘇聯統計（jì），鉛水晶玻璃中原（yuán）料帶入的鐵（tiě）占玻璃總鐵量的40%，耐火（huǒ）材料帶入的鐵占玻璃總鐵量的35%，回收利用碎玻璃占玻璃總鐵量的25%，由此可見，耐火材料和碎玻璃兩者帶入的鐵超（chāo）過原料帶入的鐵含量。我國企業往（wǎng）往重視原料中鐵含量，卻往往忽視耐火材料和碎玻璃中帶入的鐵，這是造成我國原料雖純，但玻璃鐵（tiě）含量還是較高的原因之一。20世紀60年代，國（guó）外開（kāi）始用電爐熔化鉛水（shuǐ）晶玻璃，80年代我國也引進了全電（diàn）熔池窯，目前用全電熔池窯（yáo）熔化水晶玻璃已很普遍。一般用冷上部空間、SnO2電極、下沉式流液洞池窯，PbO揮發量已（yǐ）降到0.7%~1.0%，但（dàn）國產耐火材料仍與國外有差距，常常受侵蝕而在玻璃中形成條紋，我們多次（cì）對鉛水晶玻璃中條紋用能譜(EDS)和電子探針進行分析，發現條紋中Al2O3、ZrO2含量明顯高於周圍（wéi）玻璃，說明（míng）是（shì）耐火材料受侵蝕而引起的條紋。國內熔（róng）窯溫度製度和成形作業部不穩定，也是造成鉛水晶玻璃（lí）中出現條紋、氣泡的原因之一，往往投產多時，仍有氣泡（pào）和（hé）條紋。