玻璃复习题

2、简答
（1）、玻璃的热历史对玻璃的结构和性能的影响？
答：玻璃的热历史是指玻璃从高温热态冷却，通过转变区域和退火区域的经历。对于玻璃的成分来说，热历史必然有其对应的结构状态，而一定的结构状态必然反应在外部的性质上。急冷淬火玻璃较慢冷淬火玻璃具有较大的体积和较小的黏度。在加热过程中淬火玻璃加热到300~400℃时，在热膨胀曲线上出现体积收缩，伴随着体积还有着放热效应。
2、微晶玻璃的制备原理及其工艺过程。
答：有控制的析晶和诱导析晶是制备微晶玻璃的基础。成核和晶体长大是实现控制析晶的关键，对成核相晶体长大的控制，可使玻璃形成具有一定数量和大小的晶相。
微晶玻璃一般是在玻璃的转变温度以上，主晶相的熔点以下成核和晶体长大。成核过程必须严格控制升温速度和成核温度。防止制品变形和不必要的多晶转变。
10、何谓物理脱色？何谓化学脱色？
答：物理着色是通过颜色的互补来消除玻璃的颜色，使玻璃变为白色或灰色。
化学脱色是指用化学物质一般在配合料中加入氧化剂，使着色较强的Fe2+转化成着色较弱的Fe3+。
第十章：
3、石英砂颗粒度与颗粒组成对玻璃产生有何影响？
答：颗粒粒度适中，颗粒大石会使融化困难，并常常产生结石、条纹等缺陷。
二次气泡产生的主要原因：
（1）物理原因、（2）化学原因
采取措施：
解决办法主要是适当升高澄清温度和适当调节澄清剂的用量，根据澄清过程消除气泡的两种方法（大气泡逸出、或小气泡被溶解吸收）来说，升高温度可使大气泡逸出。要使小气泡溶解吸收，则应降低温度，以增加玻璃溶解气泡的能力，此外，降低窑内气体的压力。降低玻璃液和气体界面上的表面张力可促使气体逸出，在操作上，严格遵守正确的熔化制度是防止一次气泡产生的重要措施。
第4章：
1、何谓玻璃的料性？对形成和退火过程有何影响？
答：玻璃随着温度变化其年黏度变化的速度称为玻璃的料性。
黏度随温度变化快的玻璃称为短性玻璃，反之称为长性玻璃。这一性质对成型作业有直接的关系，如用压延法辊压出花纹之后，随温度的降低，黏度能迅速地增长，形成可以快速固定 下来，从而保证压出的花纹清晰，退火是通过粘滞流和弹性来消除玻璃中的应力。故这一性质对退火效率也有很大影响。
答：主要有压制法、吹制法、拉制法、压延法、浇铸法与烧结法等。
十五章：
1、玻璃在一般情况下可同时受到几种应力的作用，他们对玻璃性能产生的影响？
答：应力：1、热应力2、结构应力3、机械应力
影响：降低制品的机械强度和热稳定性，也影响玻璃的光学均一性，若应力超过制品的极限强度，便会自行破裂。
3、分析暂时应力和永久应力产生的原因的异同。
（2）、硅酸盐玻璃结构中氧化物的分类及作用？
答：当加入碱金属氧化物时，石英玻璃中原有的“大分子”发生解聚作用，这是由于碱金属提供氧使硅氧值发生变化所致。
当加入碱土金属时，钠钙硅玻璃的性质和结构发生明显变化，主要表现在结构的加强和一系列的物理性质的变好。
（3）、含铅玻璃的结构特点及其应用？
答：铅是元素，核外电子层多，离子半径大，电子云易变形，这些都决定了铅玻璃电阻大，介电损耗小，折射率和色散高以及吸收高能辐射等性能。
十三章：
1、玻璃体内常见缺陷有哪些？
答：内在缺陷有：气泡、结石、条纹和节瘤。
外观缺陷有：光学变形、划伤、端面缺陷。
2、气泡形成的原因有哪些？如何防止一次气泡和二次气泡的产生？
答：一次气泡产生的主要原因：
（1）配合料质量、（2）熔窑原因、（3）工艺操作不合理、（4）窑内气氛控制不当、（5）窑内气体的压力
细级别含量高，其面积能增大，表面吸附和凝聚效应增大，发生成团现象。
4、碎玻璃的作用？
答：采用碎玻璃不但可以利用废物，而且在合理使用下还可以加速玻璃的熔制过程，降低玻璃熔制的热量消耗，从而降低玻璃的生产成本和增加产量。
十二章：
3、简述玻璃的澄清原理（物理、化学的）。
答：化学澄清机理是化学澄清剂应在较高温度下形成高分解压（蒸发压）即在熔化的配合料排气过程基本结束而熔体的黏度足够低时，即可使气泡足够大是的速度上升。
产生后解决的措施：升高玻璃液的温度，消除或定期处理玻璃液滞集的部分，改善炉内的均化，均有利于防止玻璃析晶结石的产生。
十四章：
3、试述成型制度与黏度-温度曲线的关系。
答：规定玻璃液的成形温度范围，即工作黏度范围，是以玻璃液应具有完整成形的流动性，在外力作用下易于成形，具有一定的硬化速度与不产生析晶下晶相缺陷来来考虑。如前所述，选择在玻璃的黏度-温度曲线的弯曲处。
②为了克服表面微裂纹的影响，提高玻璃的强度，可采用两个途径：其一是减少和消除玻璃的表面缺陷；其二是是使玻璃表面形成压应力，以克服表面微裂纹的作用。为此可采用表面火焰抛光、氢氟酸腐蚀，以消除或钝化微裂纹，还可以采用淬冷（物理钢化）或表面离子交换（化学钢化），以获得压应力层。
③在二氧化硫气氛中退火玻璃，可在玻璃表面形成一层白霜（硫酸钠）这层白霜极易被冲洗掉，结果是表面的碱金属氧化物减少，不仅增加了化学稳定性，也提高了玻璃的强度。
“长性”玻璃的黏度—温度梯度较“短性”玻璃的小，硬化速度较慢，因此其成形的的工作黏度范围大，形成过程连续时间长。在成形中如果成形机的结构不可改变，而玻璃制品成形各阶段的连续时间不能调节，为了适应成形操作的特点与机速的要求，就需要改变玻璃的长短性，即改变玻璃的组成使之适应。
4、玻璃的成型方法都有那些?
采用机械法搅动熔体，如用湿木头人工鼓泡或人吹入气泡，可使熔体剧烈运动，目的主要是使熔体受热均匀、化学均匀和排气，对消除作用不大。
通过声波或超声波将能量传到分子范围而使其产生强烈运动，从而加速熔体中气体的扩散，促使气泡核的形成，这有助于熔体中的气体的排出。
采用真空或加压的方法是将熔体上的压力降到极小可使气泡长大，加速气泡上升，而按照亨利定律还有减少玻璃中，分相结构对性能的影响？
答：在硼硅酸盐玻璃的生产中，必须注意分相对化学稳定性的影响。就化学稳定性性来说，如果富碱硼相以滴状分散嵌入富硅氧基相中时，由于化学稳定性来说，如果富碱硼相以滴状分掩护碱硼相免受介质的侵蚀，这样的分相将提高玻璃的化学稳定性，反之，如果在分相过程中，高钠硼相和高硅氧形成相互连接的结构时，由于化学稳定性不良的硼碱相直接暴露在侵蚀介质中，玻璃的化学稳定性将发生急剧恶化。
物理澄清的机理要根据所采用的方法不同而机理也不同：
降低的方法，人们根据需要与可能总要设法将温度升高，既可以加大澄清气体的分压，使气泡长大；又可以降低熔体飞黏度以使气泡上升，使气泡能快速的从玻璃中逸出，总之是达到气泡快速离开玻璃的目的。
利用玻璃液流的作用。是从温度控制和窑炉的结构上采取措施，使玻璃液流能将玻璃熔体（按一定的容积计算）尽可能长时间地在熔体表面受到尽可能高的温度作用。
（2）保温阶段：将制品在退火温度下进行保温，使制品各部分温度均与，并消除玻璃中固有的内应力，在此阶段中要确定退火温度和保温时间。退火温度可以根据玻璃的化学组成计算出最高退火温度。生产中常用的退火温度较最高退火温度低20～30℃，作为退火温度。
答：暂时应力是由于温度低于应变点而处于弹性变形温度范围的玻璃，在加热或冷却过程中，即使加热或冷却的速度不大，玻璃的内层和外层也会形成一定的温度梯度，从而产生一定的热应力，这种应力就是暂时应力。
玻璃内永久应力的产生是在应变温度范围内应力松弛的结果。
4、简要叙述玻璃的退火工艺和共阶段的特点。
答：（1）加热阶段：玻璃制品进入退火炉时，都必须把制品加热到退火温度，在加热过程中玻璃表面产生压力，内应力产生张应力。此时加热升温速度可以相应的快些。但考虑到玻璃制品厚度的均匀性、制品的大小、形状、及退火窑中温度分布的均匀性等因素，都会影响加热升温速度。
④玻璃经过钢化后，事其表面产生均匀的压应力，内部形成均匀的张应力，则大大的提高制品的机械强度。
第6章：
1、影响玻璃的化学稳定性的因素有哪些？
答：玻璃的化学稳定性主要取决于玻璃的化学组成、热处理、表面处理及温度和压力等。
2、对于硅酸盐玻璃如何提高其化学稳定性？
答：硼硅酸盐玻璃在退火过程中会发生分相，分成富硅氧相和富钠硼相。分相后形成孤岛滴球状结构，钠硼相为硅氧相包围，使易溶的钠硼相免受介质的侵蚀，则玻璃的化学稳定性将提高。如果分相后钠硼相和硅氧相形成连通结构，则玻璃的化学稳定性将会大大降低，由于易溶的钠硼相能不断的被侵蚀介质浸析出来所致。因此对三氧化硼含量较高是玻璃，其化学稳定性与退火制度的关系必须予以重视（如退火温度不能太高，退火时间也不能够过长，要尽量避免重复退火等）。
第5章：
1、为什么玻璃的实质强度较理论强度低？
答：玻璃的实际强度低的原因，是由于玻璃的脆性、玻璃中存在微裂纹（尤其是表面的微裂纹）和内部不均与区及缺陷的存在造成应力集中所引起的（由于玻璃受到应力作用时不会产生流动，表面的微裂纹急剧扩张，并且应力集中，以致破裂。
2增强玻璃强度的方法有哪些？
答：①在玻璃组成中加入少量的氧化铝和氧化硼（小于15%），会使结构网络紧密，玻璃强度提高。
答：影响离子价态有玻璃的基础组成、不同变价离子间的相互作用、熔制工艺及光照和热处理等。
6、写出金属胶体着色的工艺过程？
答：金属离子的溶解→金属离子的还原→金属原子和成核与长大
8、简述硫硒化镉的着色机理？170
答：硫硒化镉单晶都是半导体，它们都属于六方晶系，可形成连续混晶（固溶体）。硫硒化镉的吸收特性与xCd·（1-x）CdSe单晶极为类似，二者的吸收极限都随CdS与CdSe的含量比的减小向长波方向移动，而与此相对应的禁带宽度△E随之降低。
第7章：
1、玻璃的高温导电和低温导电有何区别？
答：玻璃的电导率电导率随温度的升高而增大。在Tg温度以下，由于玻璃的结构式相对稳定的，因此电导率与温度呈直线关系。
当玻璃的温度高于Tg时，玻璃结构中的质点发生了重排，离子的电导活化能不在保持常数，关系曲线由直线转化成曲线。
第八章：
4、红外吸收紫外吸收如何产生？