随着现代高层建筑、汽车、信息和光电子产业的发展,高性能平板玻璃的应用日益广泛。但由于普通的钠钙硅平板玻璃作为窗玻璃、挡风玻璃和基片玻璃时,其硬度和机械性能不高,表面抗划伤性和抗冲击性均不是很好,此外,平板玻璃的风化也在很大程度上危害到了玻璃的使用性能。因此,研究一种具有高硬度、机械性能和良好的化学稳定性的玻璃材料,就具有更深远的意义。在一般钠钙硅系统平板玻璃组成中,Al2O3使得玻璃的结晶倾向和结晶速度以及热膨胀系数都得到有效的降低,同时提高了玻璃的粘度、软化温度、表面张力、热稳定性、化学稳定性和机械性能,使得玻璃更加稳定。但是Al2O3的提高会使玻璃的粘度增大,相应的熔化、成型、软化和退火的温度都有升高,并且Al2O3含量的提高会使玻璃液的熔化速度减慢,澄清时间加长,硬化速度也会加快,容易在玻璃的表面产生波筋和条纹,增加了玻璃的缺陷,同时也对玻璃液在锡槽中的抛光、摊平和展薄十分不利。因此针对以上问题,本课题以普通的Na2O-CaO-SiO2系统浮法平板玻璃为研究对象,在其现有组成的基础上进行改良,利用超景深显微镜、密度测试仪、傅立叶变换红外光谱仪、热膨胀仪、高温旋转粘度仪、电动抗折仪、扫描电子显微镜等手段研究了Al2O3/SiO2对玻璃熔制效果、结构、热学性能、高温粘度、机械性能、化学稳定性和抗风化性能的影响。通过实验观察和理论分析发现：随着Al2O3引入量的增加,玻璃的粘度增大,澄清效果下降,玻璃中气泡的数目增加,体积变大,玻璃的熔制效果变差；但引入B2O3后,玻璃的高温粘度降低,配合料的熔化速率加快,玻璃中气泡变少,体积变小,熔制效果变好。在钠钙硅平板玻璃中,Al3+离子以铝氧四面体[AlO4]的形式存在,随着Al2O3/SiO2的增大,玻璃网络中的非桥氧数目减少,使得玻璃的网络结构更加紧密和完整,因此玻璃的密度随Al2O3/SiO2的提高而增大,玻璃的抗折强度也随之增大,其热膨胀系数随着Al2O3含量的增加而减小。随着玻璃中Al2O3/SiO2的增大,玻璃的网络有所增强,抵御水中的H+和玻璃中的R+的进行离子交换的能力也随之增强,因此能有效提高玻璃的耐水性和耐碱性。同时Al2O3引入量的增加(1%-8%),有效降低了玻璃中Na+离子与玻璃表面吸附水中的H+(或H3O+)离子的互相扩散,玻璃的抗风化性能随之变强。