玻璃制备实验

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玻璃的制备原理

玻璃的制备原理

玻璃的制备原理
玻璃的制备原理是通过将石英砂、碱金属氧化物(如碳酸钠、碳酸钾)和石灰石这三种主要原料混合后加热,使其熔化并迅速冷却固化而得。

具体制备过程如下:
1. 将适量的石英砂、碱金属氧化物和石灰石按一定比例混合,使其成为均匀的粉末混合物。

2. 将混合物放入制造玻璃的特殊炉中,在高温下加热。

加热的温度通常可达到约1500℃以上。

3. 当原料混合物被加热到适当的温度时,各种成分开始熔化,并形成一种黏稠的液体。

这种液体是玻璃的前驱体。

4. 在玻璃液体形成后,迅速将其倒入特制的模具或通过喷射气流冷却,使其迅速冷却并固化。

5. 最后,经过冷却和固化后的玻璃被从模具中取出,可以进一步加工和处理,以得到所需的形状和功能。

通过以上制备过程,石英砂提供了玻璃的主要成分二氧化硅(SiO2),碱金属氧化物(如碳酸钠、碳酸钾)提供了玻璃的助熔剂,而石灰石则提供了氧化钙(CaO),同时还有一些辅助成分如氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)等可以根据需要添加。

整个制备过程中的加热和冷却控制可以影响到玻璃的物理性质,如透明度、硬度和抗冲击性等。

简单玻璃工操作实验报告

简单玻璃工操作实验报告

简单玻璃工操作实验报告一、引言玻璃是一种常见的无机非金属材料,在日常生活和工业生产中都有广泛的应用。

玻璃的制备过程中,需要进行一系列的操作步骤,这就需要熟练的玻璃工进行操作。

本实验旨在通过对简单玻璃工操作的观察和分析,探索玻璃制备过程中的关键环节和操作要点。

二、实验材料和设备实验材料:玻璃原料、助剂等实验设备:玻璃熔炉、玻璃模具、玻璃切割工具、玻璃抛光机等三、实验步骤1. 准备工作:将所需玻璃原料和助剂按照一定比例准备好,确保原料的纯度和质量。

2. 玻璃熔炼:将准备好的玻璃原料放入玻璃熔炉中进行熔炼。

注意控制熔炼温度和时间,以确保玻璃原料充分熔化,得到均匀的玻璃液。

3. 玻璃成型:将熔融状态的玻璃液倒入玻璃模具中,利用重力或其他辅助工具使玻璃液充分填满模具。

同时,注意控制冷却速度,避免玻璃出现裂纹或变形。

4. 玻璃切割:待玻璃完全冷却固化后,将玻璃块取出进行切割。

使用玻璃切割工具,在玻璃表面划出预定的切割线,然后用力敲击使玻璃断裂。

5. 玻璃抛光:切割后的玻璃边缘可能会比较粗糙,需要进行抛光处理。

使用玻璃抛光机,将玻璃边缘放置在研磨轮上进行研磨,直至得到光滑的边缘。

四、实验结果与分析通过以上的实验步骤,我们成功地制备了一块玻璃样品。

观察结果显示,玻璃样品表面光滑,边缘整齐,没有明显的裂纹和变形现象。

这表明在实验过程中,我们掌握了正确的操作方法和关键要点。

在实验过程中,我们发现准备工作的重要性。

玻璃原料的纯度和质量直接影响到最终玻璃制品的质量。

因此,在进行实验前,我们应该仔细选择和检验原料,并按照一定比例进行配比。

在玻璃熔炼过程中,控制熔炼温度和时间也是非常关键的。

过高的温度会导致玻璃液的烧结和气泡产生,而过低的温度则会影响玻璃液的熔化程度。

因此,我们需要根据具体材料的熔点和熔化性质,合理控制熔炼条件。

玻璃成型过程中的冷却速度也需要注意。

过快的冷却速度会导致玻璃快速固化,易产生内部应力,从而引起裂纹。

玻璃制备实验

玻璃制备实验

1. 实验目的:玻璃的结构和性质1、掌握玻璃组成的设计方法和配方的计算方法;2、了解玻璃熔制的原理和过程以及影响玻璃熔制的各种因素;3、熟悉高温炉和退火炉的使用方法和玻璃熔制的操作技能。

2。

实验试剂:玻璃的原料及其作用注:原料混合需要加水,防止原料反应的粉尘污染而且可以增大物料之间的反应表面积。

但含水率太高,在批料加热熔融时,水分蒸发要多消耗热能,延长融融时间。

所以含水率要控制在5%以下.着色剂的投放应循序渐进,不要一下子投放太多,否则玻璃会出现偏色时会很难纠正.(1)玻璃设计配方:此方被称为768 号玻璃,其组成成分(%)如下:SiO2 75 ,B2O3 0. 54 ,CaO 3.7 ,MgO 1。

08 ,PbO 0. 48 ,ZnO 0。

74 ,K2O 0。

91 ,Na2O 17. 3。

组成中除含有17. 3 %的Na2O 外,还有B2O3 、PbO等,硬化速度较慢,属于“长”(慢凝)玻璃,由于轻瓶壁厚减薄,冷却速度加快,采用“长”玻璃,可使玻璃液在模型中合理分布,壁厚均匀,有利于提高强度和热稳定性.熔制温度为1480~1500 ℃,成型温度为1200 ℃,退火温度为540 ℃,退火质量对强度影响较大,可使强度变化20 %或更多。

(3)玻璃原料的作用SiO2 ;玻璃的主要成分,占玻璃65~75%以上.Al2O3;提高玻璃的化学稳定性,热稳定性,机械强度、硬度和折射率,减轻玻璃对耐火材料的侵蚀。

Fe2O3;与Cr2O3共用,可制得绿色玻璃。

Ca O :作稳定剂,但含量大于12.5%时,能使玻璃结晶化增大,发脆.MgO : 作稳定剂。

BaO :作助溶剂,防辐射。

Na2O :降低玻璃粘度,使之易于熔融和成型.Cuso:使物质对光线产生选择性吸收,显出蓝绿色。

Na2SO4 :作澄清剂,在玻璃熔制过程中能分解产生气体,或能降低玻璃的粘度,促进排除玻璃液中气泡.3.实验原理:根据玻璃制品的性能要求,设计玻璃的化学成分组成,并为此为主要依据进行配料,制备好的配合料在高温下加热,将进行一系列的物理的、化学的、物理化学的变化,变化的结果使各种原料的机械混合物变成复杂的熔融物,即没有气泡、结石、均匀的玻璃液,然后均匀地降温以供成型需要。

有机玻璃制备试验过程

有机玻璃制备试验过程

1. 实验仪器及药品1) 仪器:50ml三角瓶 1 只; 1000ml烧杯 1 只;电炉 1KW 1 只;变压器 1KV 1 只;水银温度计 100 ℃ 1 支;量筒 50、100ml 各1 只;试管 10mm×70mm 1 支;烧杯 400 ml 1 只;制模玻璃 100mm×100mm 2 块;橡皮条 3mm×15mm×80mm 3 根,另备玻璃纸、描图纸、胶水、试管夹、玻璃棒若干, 250ml石墨坩埚1只,酒精灯1只2) 药品:甲基丙烯酸甲酯(MMA)新鲜蒸馏 30ml,BP=100.5℃过氧化二苯甲酰(BPO)重结晶 0.05g 邻苯二甲酸二丁酯(DBP)分析纯(CP) 2ml . 注意:MMA属易燃液体,所以试验时,加热试剂时,温度不宜超过100℃,如果加热温度过高会引起MMA发生燃烧或爆炸.2. 实验步骤1) 制模将一定规格的两块普通玻璃板洗净烘干。

用透明玻璃纸将橡皮条包好,使之不外露。

将包好的橡皮条放在两块玻璃板之间的三边,用沾有胶水的描图纸把玻璃板三边封严,留出一边作灌浆用。

制好的模放入烘箱内,于50℃烘干。

2) 预聚制浆在洗净烘干的三角瓶中,加入30ml MMA、0.05g BPO及2ml DBP,BPO完全溶解后,将三角瓶放入酒精灯加热的石墨坩埚中水浴,逐步加热至90~92℃,用水银温度计测量水温保持在90℃,保温(注意:聚合过程中,需不断用玻璃棒搅拌,使之均匀散热并感知浆液的粘度),当浆液粘度如甘油时,立即取出三角瓶,在盛冷水的烧杯中冷却至40℃左右,立即将预聚浆液注入模中,另取一条描图纸封住模子的最后一边。

3) 低温聚合、高温聚合将注有浆液的模子放入50℃烘箱内低温聚合,当成柔软透明固体时,升温至90℃下继续聚合2h,使之反应完全,然后再冷却至室温。

4) 脱模取出模子,将其放入水中浸泡少顷,撑开玻璃板,即得有机玻璃平板。

5) 爆聚可取一部分预聚浆液倒入小试管中制成有机玻璃棒材,也可取一部分预聚浆液倒入试管中仍在90℃下加热聚合,观察自动加速作用引起的爆聚现象。

制普通玻璃的化学方程式

制普通玻璃的化学方程式

制普通玻璃的化学方程式制普通玻璃的化学方程式可以通过熔融法或溶胶-凝胶法来实现。

1. 熔融法制备普通玻璃:熔融法是制备普通玻璃最常用的方法之一。

主要原料有二氧化硅(SiO2)、碳酸钠(Na2CO3)和石灰石(CaCO3)等。

制备普通玻璃的主要反应可以简化为以下两个步骤:步骤一:反应生成玻璃原料将二氧化硅与碳酸钠混合,然后在高温条件下进行反应,生成硅酸钠(Na2SiO3):SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2接着,将石灰石加入上述反应产物中,再次在高温条件下反应,生成硅酸钙(CaSiO3):Na2SiO3 + CaCO3 → CaSiO3 + Na2CO3步骤二:玻璃的熔融和淬火将上述反应生成的硅酸钙加入到玻璃窑中,加热到高温(约1500℃)使其熔融成液体玻璃。

然后,将液体玻璃迅速冷却,使其形成无定形固体,即普通玻璃。

2. 溶胶-凝胶法制备普通玻璃:溶胶-凝胶法是一种较新的制备玻璃的方法,它通过溶胶的凝胶化和烧结过程来实现。

主要原料同样包括二氧化硅(SiO2)、碳酸钠(Na2CO3)和石灰石(CaCO3)等。

将二氧化硅溶解在适当的溶剂中,形成二氧化硅溶胶。

接着,将碳酸钠和石灰石溶解在水中,形成碱性溶胶。

然后,将二氧化硅溶胶和碱性溶胶混合,搅拌均匀。

接下来,将混合溶胶进行水解和聚合反应,形成凝胶。

然后,将凝胶进行烘干和烧结处理,使其形成玻璃。

总结起来,制备普通玻璃的化学方程式可以简化为以下反应:SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2Na2SiO3 + CaCO3 → CaSiO3 + Na2CO3以上是制备普通玻璃的两种常用方法及其化学方程式。

制备普通玻璃的方法多种多样,但无论采用何种方法,都需要合理选择原料和控制反应条件,以获得优质的普通玻璃产品。

普通玻璃具有透明、坚硬、耐热、耐腐蚀等特点,在建筑、家居、工业等领域得到广泛应用。

玻璃制备

玻璃制备

思考题:1.玻璃熔化时,为什么会出现“溢料”现象?怎样克服和防止?在玻璃熔化时候会有很多化合物分解,分解会产生大量的气体,气体排出的时候会造成溢料现象。

配合料应分批次加入到坩埚中,一次加料不宜过多。

澄清均化时用石英玻璃棒或者铂金棒搅拌,使得气泡得以排除。

2.颜色玻璃的制备应注意哪些问题?颜色玻璃是在配料中加入了各种金属元素,所以在配料的时候,要使得金属元素与其余料充分均匀,然后再熔化的时候要充分的搅拌,使得产物颜色均匀。

成料器具一定要干净,无杂质,否则将会出现杂色3.如何判断玻璃的熔化程度和质量?熔化程度是通过三目偏光显微镜来检测玻璃制品的均匀性来测评,质量是通过三目立体显微镜来检测玻璃缺陷评定的。

实验感想在材料工程基础实验这门课程中,我们利用一天的时间进行了玻璃的制备及其性能测量的实验。

通过这个实验,让我学到了许多和玻璃相关的知识和技术,让我受益匪浅。

首先,通过老师的讲解,我知道了玻璃在实际生产和生活中的应用非常广泛,已经应用于建筑,器皿,仪器,医药,汽车,光源等方面,为我们的生活提供了极大的方便。

之后,我们开始学习如何制备玻璃,这就需要非常严密的步骤来进行,每一步都必须一丝不苟,这样才能制备出自己想要得到的玻璃。

玻璃的制备主要包括这几个步骤:成分设计,原料选择,配料计算,玻璃熔制,玻璃成型,玻璃退火,冷热加工。

如图1所示图1在计算玻璃料方的时候所用到的基本参数有质量百分比和摩尔百分比,国外一般运用摩尔,国内一般运用质量,计算的时候是用原料质量除以转化率,除以纯度再除以挥散率得到左后所需料方,并且还需要加入其他原料以改善玻璃的性能以及优化制备的过程,如:澄清剂(通常是用二氧化铈)、氧化剂(硝酸钠)、着色剂,着色剂的选取尤为重要,这能决定在玻璃制备成型后的颜色,所以不同颜色的金属选用不同的金属元素。

计算的时候一定要做到认真细致,准确无误。

然后就是称量和混合药品,要做到称量准确,混合均匀。

接下来就是玻璃熔制的过程,主要有加料,澄清均化,成型,退火四个步骤。

玻璃制备实验报告

玻璃制备实验报告

华南师范大学实验报告学生姓名何嘉棋梁涌滨学号20122400078 20122400015专业材料化学年级、班级2012级课程名称无机非金属材料实验实验项目玻璃的制备实验类型验证设计综合实验时间2013 年12 月13日实验指导老师罗穗莲实验评分一.【实验目的】学习实验室条件下制备玻璃材料的基本训练学习玻璃的基本组成和配制二.【实验原理】绿色钠钙硅玻璃配方查资料得,钠钙硅玻璃化学组成范围如下表所示,由书上的钠钙硅玻璃的三元相图,SiO2 Na2O CaO65.8% 14.7% 8.5%,来提高玻璃的化学稳定性、热稳定性、机械强度、硬度和折射率。

加入MgO,范围为3.5%以下,是网络外体氧化物,可以使玻璃的硬化上单变慢,改善玻璃成形性能。

加入BaO,范围为0.5~1.0%,增加玻璃的折射率、密度、光泽和化学稳定性。

加入少量的Fe2O3作为脱色剂,加入少量的Cr2O3作为着色剂。

加完以下的原料之后为: Z=4R=(65.9*2+7.7*3+14.8+8.5+1.8+0.5+0.6*3+0.1*)/65.9=2.64X+Y=Z,X+Y/2=R,算去X 为1.28,Y 为2.72≈3,四面体三个是桥氧。

玻璃应该能连接成三维网络,应该保持较高的强度。

三.【实验药品与仪器】药品:二氧化硅 碳酸钙 碳酸钠 碱式碳酸镁 氧化铝 碳酸钡 氧化铁 碎玻璃仪器:坩埚四.【实验步骤】1、计算个组分原料使用配比。

2、将二氧化硅,碳酸钙,碳酸钠,碱式碳酸镁,氧化铝,碳酸钡,氧化铁,碎玻璃按照配比混合,研磨均匀。

五.【实验现象与分析】实验现象:玻璃内部产生较多裂纹,玻璃颜色为绿色,制备玻璃易碎。

结果分析: 名称SiO2 Al2O3 Na2O CaO MgO BaO Fe2O3 Cr2O3 比例(%)65.9 7.7 14.8 8.5 1.8 0.5 0.6 0.11、玻璃内部裂纹较多,证明在烧制过程中出现了较多的玻璃缺陷部分。

玻璃厂实训报告

玻璃厂实训报告

玻璃厂实训报告一、引言玻璃是一种常见而重要的材料,广泛应用于建筑、家具、器皿等各个领域。

为了深入了解玻璃的制造过程和技术,我参与了玻璃厂的实训活动。

本报告旨在总结我在玻璃厂实训期间所学到的知识和经验,并分析实践中遇到的问题和解决方法。

二、实训内容1. 玻璃制程在实训期间,我了解了玻璃的制程流程。

玻璃的制造主要包括原料准备、熔化、成型、退火和加工等环节。

通过实地观察和实际操作,我深入了解了每个制程环节的重要性和流程细节。

2. 原料准备原料准备是玻璃制造的第一步。

我在实训中学会了选择和配比不同种类的玻璃原料,了解了各种原料对玻璃材料性能的影响。

同时,还学会了原料的清洗、破碎和混合等操作。

3. 熔化玻璃熔化是将原料加热到高温并使其熔化的过程。

我在实训中学到了使用不同类型的熔炉以及掌握了熔化温度和时间的控制方法。

同时,对熔化过程中产生的气体等问题也进行了了解。

4. 成型在熔化后,需要对玻璃进行成型。

我学会了使用不同种类的模具和成型设备,掌握了玻璃吹制和压制等操作技巧。

此外,对于不同类型的玻璃制品,如平板玻璃、容器玻璃等,也了解了其成型工艺的差异。

5. 退火退火是玻璃成型后的重要环节,通过退火可以消除玻璃内部的应力,提高其强度和稳定性。

在实训中,我学习了退火设备的使用以及退火的温度和时间控制方法。

6. 加工玻璃制成后,还需要进行各种加工处理,如切割、打磨、涂层等。

我在实训中体验了这些加工过程,并了解了各种加工设备的使用和操作要点。

三、实践问题与解决方法在实训过程中,我也遇到了一些问题,但通过团队合作和实训导师的指导,我成功地解决了这些问题。

1. 原料配比问题在初期的实训中,我对不同原料的配比掌握不够熟练,导致玻璃的成分不均匀。

通过与实训导师的反复沟通和实践操作,我掌握了正确的配料比例,解决了这一问题。

2. 熔炉温度控制问题熔炉温度控制是影响玻璃质量的重要因素之一。

在初始实训中,我对温度的调控不够准确,导致玻璃的熔化效果不理想。

实验四熔融淬冷法制备玻璃

实验四熔融淬冷法制备玻璃

实验四熔融淬冷法制备玻璃一、实验目的1.按照确定的原料配方和所用的化学成分进行配合料的计算。

2.了解玻璃熔制温度和温度制度对材料性能的影响。

3.掌握实验室常用高温仪器、设备的使用方法。

4.通过实验学会分析材料的熔制缺陷,制定合理的烧成制度。

二、实验原理玻璃是由熔融物冷却硬化而得到的非晶态固体,其内能和构形熵高于相应的晶体,结构为短程有序、长程无序。

由熔融状态转变为固态的温度称为玻璃转变温度Tg。

玻璃具有四个通性:各向同性、介稳性、固态和熔融态间转变的渐变性和可逆性、性质随成分变化的连续性和渐变性。

玻璃按组成可分为元素玻璃(如硫玻璃和硒玻璃)、氧化物玻璃(如硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃)和非氧化物玻璃(如卤化物玻璃和硫族化合物玻璃)。

玻璃是在熔体急速冷却时形成的。

具有相应的热力学和动力学条件。

热力学上,同组成晶体和玻璃态内能差别越小,越容易生成玻璃。

动力学上,生成玻璃的关键在于熔体在凝固点附近具有较大的粘度。

由于急速冷却时,由于粘度迅速增大,内部质点来不及进行规则排列从而形成玻璃。

本实验采用熔融淬冷法制备玻璃。

先由所给组分计算、称取、混合得到混合料。

由配合料熔制成玻璃液、淬冷得到玻璃可以分为以下几个阶段:(1)硅酸盐形成。

在此阶段中粉末混合料在高温下进行固相反应,并逸出大量气体,最后变成各种硅酸盐和未起反应的石英颗粒所组成的烧结物。

此阶段随成分的不同约在800-900℃结束。

(2)玻璃液的形成。

此阶段包括烧结物的熔融和石英颗粒的溶解,变成了含有大量气泡、条纹、成分不均匀的玻璃液。

这一阶段约在1200℃结束。

(3)玻璃液的澄清。

此阶段温度较高,目的是使玻璃液在较小的粘度下释放出可见气泡,并建立起炉气、气泡中气体、玻璃液中溶解气体平衡。

(4)玻璃液的均化。

通过扩散消除玻璃中的条纹,消除可见气泡。

(5)淬冷。

将玻璃液淬火,得到固态玻璃。

图1 物质内能与体积随温度变化三、实验仪器、设备1.坩埚的选择和使用:实验室常用的坩埚有耐火粘土、莫来石、刚玉、熔石英、白金等坩埚。

玻璃的制备方法

玻璃的制备方法

玻璃的制备方法玻璃是一种广泛应用于人类社会中的物质,它是由高温熔化的矿物、氧化物和金属等材料制成的一种非晶态固体材料。

玻璃的制备方法是非常多样的,可以通过不同的工艺来制作出各种不同类型的玻璃。

一、浮法制玻璃浮法制玻璃是目前世界上应用最广泛的玻璃制备方法之一。

它采用的主要原材料为石英砂、白云石、长石、苏打、碳酸钠等,其中的石英砂占据了50%以上的比例。

浮法制玻璃的制备过程具体为:将原材料熔化成玻璃液,然后将其平稳地流入称之为“浮法池”的熔盐槽中。

在熔盐槽表面形成一层液态玻璃,通过控制它的表面张力、温度、厚度等参数,使其一定的宽度形成光滑的平面,这样形成的玻璃具有光亮度高、平滑光洁、厚度均匀的优点。

二、熔融法制玻璃熔融法制玻璃主要用于制备特殊种类的玻璃,它需要将原材料熔化直至达到玻璃状态,然后放置一段时间,在较低的温度范围内缓慢冷却,最终形成玻璃。

熔融法制玻璃主要采用的原材料包括氧化物、硅酸盐、碳酸盐、磷酸盐和氟化物等。

不同原材料的组合可以制成各种不同类型的玻璃,如光学玻璃、高温金属玻璃、荧光玻璃等。

三、溶胶凝胶制备法溶胶凝胶制备法是一种比较新兴的玻璃制备方法,该方法基于固体凝胶的理论而发展起来的。

它通过控制溶胶粒子的大小、形状和浓度等参数,使其形成固体凝胶,然后经过热处理,使溶胶凝胶中的水分蒸发,溶胶颗粒吸附和融合,形成无定形的固体材料——玻璃。

溶胶凝胶制备法主要采用二氧化硅、氧化铝等无机物,以及聚合物等有机物为主要原材料,可以制备各种不同类型的玻璃,如金属氧化物玻璃、二氧化硅玻璃等。

四、离子交换法制备玻璃离子交换法制备玻璃是一种在特定条件下离子交换材料所发生的离子置换反应制备出不同类型的玻璃。

离子交换法制备玻璃的原材料主要是自然晶体、化合物单晶、玻璃、陶瓷等。

该方法可以通过在特定温度和时间下加入不同种类的离子交换剂来改变其中的离子组成,形成各种不同的玻璃,如银骈配物玻璃、铜骈配物玻璃、钴骈配物玻璃等。

玻璃工程操作实验报告

玻璃工程操作实验报告

玻璃工程操作实验报告玻璃工程操作实验报告一、实验目的本实验旨在让学生了解和掌握玻璃工程的基本操作技能和知识,包括玻璃原料的制备、玻璃熔制、玻璃成型和玻璃加工等环节。

通过实际操作,学生可以更深入地理解玻璃的性质和特点,提高实验操作能力和解决问题的能力。

二、实验原理玻璃是一种无定形固体,由硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐等原料在一定温度下熔融而成。

玻璃工程操作主要包括原料制备、玻璃熔制、玻璃成型和玻璃加工等环节。

在原料制备过程中,需要根据不同的玻璃要求,选取合适的原料并进行配比;在玻璃熔制过程中,需要将原料加热至熔融状态,形成均匀的玻璃液;在玻璃成型过程中,需要将玻璃液通过不同的成型方法制成所需的玻璃制品;在玻璃加工过程中,需要对玻璃制品进行切割、研磨、抛光等处理,以满足使用要求。

三、实验步骤1.原料制备本实验选用石英砂、纯碱、石灰石等原料,按照一定比例混合均匀,制备出所需的玻璃原料。

具体操作步骤如下:(1)将石英砂、纯碱、石灰石等原料按照一定比例称重并混合均匀;(2)将混合好的原料放入研磨机中研磨成细粉;(3)将研磨好的原料粉末过筛,去除颗粒较大的杂质。

2.玻璃熔制将制备好的玻璃原料放入坩埚中,加热至熔融状态,形成均匀的玻璃液。

具体操作步骤如下:(1)将坩埚放入高温炉中,加热至1400℃左右;(2)将制备好的玻璃原料加入坩埚中;(3)观察玻璃原料的熔融情况,待原料完全熔融后,保温一定时间,使玻璃液充分均化。

3.玻璃成型将熔融的玻璃液通过不同的成型方法制成所需的玻璃制品。

本实验采用吹制法成型,具体操作步骤如下:(1)将一根长约1.5m的玻璃管插入熔融的玻璃液中;(2)用嘴吹气,使玻璃管中的玻璃液形成一个气泡;(3)将气泡逐渐吹大,直至形成一个球形;(4)将球形玻璃制品从玻璃管中取出,进行冷却。

4.玻璃加工对制成的玻璃制品进行切割、研磨、抛光等处理,以满足使用要求。

具体操作步骤如下:(1)将冷却后的玻璃制品进行切割,得到所需尺寸和形状;(2)将切割好的玻璃制品放入研磨机中进行研磨,去除表面毛刺和不平整部分;(3)将研磨好的玻璃制品放入抛光机中进行抛光,使表面更加光滑。

玻璃制备实验技术的使用教程

玻璃制备实验技术的使用教程

玻璃制备实验技术的使用教程玻璃作为一种常见的材料,在我们日常生活中扮演着重要的角色。

无论是窗户、餐具还是科学实验仪器,都离不开玻璃的应用。

而在实验室中,玻璃的制备技术更是不可或缺的。

本文将介绍一些常见的玻璃制备实验技术,并详细讲解它们的使用方法。

首先,我们来介绍玻璃的常见制备技术之一——熔融法。

熔融法是制备玻璃最常用的方法之一,其基本原理是将各种原料按照一定的配比放入熔融炉中进行加热熔化,然后倒入模具中冷却成型。

在使用熔融法制备玻璃时,我们首先需要准备好所需的原料和熔炉。

常用的玻璃原料有二氧化硅、碱金属氧化物、钙镁碳酸盐等。

在熔炉操作过程中,需要控制好熔化的温度和时间,以及搅拌的速度和力度,以保证玻璃的质量。

制备完成后,将熔融好的玻璃倒入预先准备的模具中进行冷却,即可得到所需的玻璃制品。

除了熔融法,玻璃的制备还可以使用溶胶-凝胶法。

这种方法是将一种或多种溶液混合后,通过控制反应条件,使溶液中的物质逐渐聚集形成凝胶,再通过干燥、热处理等工艺使其形成玻璃。

在使用溶胶-凝胶法制备玻璃时,我们需要准备好适量的溶液和混合容器。

首先,在混合容器中将各种溶液按照一定的比例混合,并进行搅拌,使其充分混合均匀。

之后,可以通过加热、超声波处理等方法促使凝胶形成。

最后,将凝胶进行干燥和热处理,即可得到所需的玻璃产品。

此外,玻璃的制备还可以使用溶液旋转镀膜法。

溶液旋转镀膜法是将玻璃表面浸入含有所需材料的溶液中,然后通过旋转涂覆溶液,使其均匀分布在玻璃表面。

在使用溶液旋转镀膜法制备玻璃时,我们需要准备好所需材料的溶液和旋转涂覆装置。

首先,将玻璃表面清洗干净,并放入旋转涂覆装置中。

然后,将所需的溶液倒入旋转涂覆装置中,并控制旋转的速度和时间,使溶液均匀涂覆在玻璃表面。

最后,将涂覆好的玻璃进行干燥,即可得到所需的镀膜玻璃制品。

综上所述,玻璃制备实验技术是实验室中经常使用的重要技术之一。

本文介绍了玻璃制备中常见的三种技术:熔融法、溶胶-凝胶法和溶液旋转镀膜法,并详细讲解了它们的使用方法。

实验三有机玻璃的制备

实验三有机玻璃的制备

实验三、甲基丙烯酸甲酯本体聚合一、实验目的1.通过实验了解本体聚合的基本原理和特点。

2.掌握有机玻璃制造的操作技术。

二、实验原理聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),俗称有机玻璃,因其优良的光学性能,比重小,以及在低温下仍能保持其独特的性能而被广泛的应用,则它是重要的合成材料之一。

本实验是用过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,甲基丙烯酸甲酯进行自由基聚合。

本体聚合的具体过程是:1、引发剂分解2、链引发3、链增长4、链终止A.偶合终止B.歧化终止其中,甲基丙烯酸甲酯在60℃以上时聚合,以歧化终止为主。

本体聚合反应是一个连锁反应,反应速度很快,伴随着聚合物的生成出现自动加速现象,并且甲基丙烯酸甲酯不是聚合物的良溶剂,长链自由基有一定程度的卷曲,自动加速效应更加明显。

因为引发是通过小分析的单分子的分解发生的,而生长只需要单体移动到生长链的末端,所以这两个过程的聚合速率在聚合初期并不特别依赖相应反应物在在介质中扩散的能力。

另一方面,双分子终止需要在粘度增加到一定程度后,终止速率将被扩散速率所控制,而引发和生长速率则不受影响。

这种在速率上的不连续性突然破坏了连锁反应的稳定状态,终止生长的链段数少于开始生长的链段数,导致反应速率与放热速率随反应进行而增加。

这种效应称之为“自动加速效应”。

由于粘度增加,散热困难,会发生“爆聚”。

因此,本体聚合要求严格控制不同反应阶段的温度,随时排除反应热是很有必要的。

20406080100i n v e r t i n g r a t i o (%)在本体聚合反应开始前,通常有一段诱导期,聚合速度为零,体系无粘度变化,然后反应逐步进行。

当转化率超过20%之后,聚合速度显著加快,称为自加速效应,此时若控制不当,体系易发生暴聚而使产品性能变坏。

而转化率达80%之后,聚合速率显著减小,最后几乎停止聚合反应,需升高温度才能使之完全聚合。

三、实验仪器和试剂试管,圆底烧瓶,回流冷凝管、自备磨具甲基丙烯酸甲酯,过氧化二苯甲酰四、实验步骤大致流程图:步骤:(1):预聚1、洗净并干燥玻璃仪器,同时加热水浴锅到80~90℃。

溶胶凝胶法制备玻璃的工艺流程

溶胶凝胶法制备玻璃的工艺流程

溶胶凝胶法制备玻璃的工艺流程一、前驱体溶液制备溶胶凝胶法首先需要制备玻璃的前驱体溶液。

一般来说,前驱体溶液包含三个主要成分:玻璃形成剂、促进玻璃形成的助熔剂以及溶剂。

玻璃形成剂通常是氧化金属,如硅酸盐、硼酸盐、铝酸盐等。

助熔剂的加入可以降低玻璃的熔点和粘度,促进玻璃的形成。

常用的助熔剂包括碱金属氧化物和碱土金属氧化物。

溶剂则用于溶解前驱体物质,保持溶液的流动性。

制备前驱体溶液的方法通常是将相应的金属盐加入溶剂中,然后通过搅拌和加热等操作使金属盐完全溶解。

在加热的过程中,需要控制溶液的温度和搅拌速度,以确保金属盐能够充分溶解并保持均匀分布。

此外,为了进一步提高溶液的稳定性和均匀性,有时还会加入表面活性剂或结晶抑制剂等添加剂。

二、溶胶凝胶转化在制备好前驱体溶液后,接下来就是通过溶胶凝胶转化将其转变成固态玻璃材料。

溶胶凝胶转化是一个复杂的过程,包括溶胶形成、凝胶化和成熟三个阶段。

在溶胶形成阶段,前驱体溶液中的金属盐会逐渐发生水合反应,形成金属氢氧化物或金属氢氧根离子等溶胶体系。

此时,溶液会逐渐变得浑浊,并开始形成胶状物质。

凝胶化阶段是溶胶变成凝胶固体的过程,常用的方法包括酸碱中和、温度控制和添加凝胶剂等。

成熟阶段则是指凝胶体系进一步稳定和成型的过程,通常需要进行干燥和热处理等操作,以获取具有一定形状和结构的玻璃材料。

三、干燥和烧结在溶胶凝胶转化后,得到的玻璃材料通常还含有大量溶剂和水分。

为了去除这些残留物质,需要进行干燥和烧结处理。

干燥过程通常包括自然干燥和烘干两种方法,通过逐步升高温度和降低压力,使玻璃材料中的溶剂和水分逐渐挥发干燥。

烧结是将干燥后的玻璃材料加热至一定温度,使其熔化并形成固态玻璃的过程。

烧结过程中需要控制炉温、炉速和气氛等参数,以确保玻璃材料能够均匀、完全地烧结和固化。

烧结结束后,得到的玻璃材料具有良好的透明性、强度和化学稳定性,可以用于各种工程应用。

四、应用及展望溶胶凝胶法制备的玻璃材料具有许多优点,如成本低、制备工艺简单、可控性强等,因此在光学、电子、化工、医药等领域有着广泛的应用前景。

实验活动8: 粗玻璃中难溶性杂质的去除学生实验报告单

实验活动8: 粗玻璃中难溶性杂质的去除学生实验报告单

实验活动8:粗玻璃中难溶性杂质的去除
学生实验报告单
本次实验旨在通过制备实验,研究粗制玻璃中难溶性杂质的去
除方法。

实验步骤如下:
步骤一:取一份重量约为3g 的粗制玻璃磨成粉末状,混合加
有约0.1g 的炭粉。

步骤二:将混合物倒入比重坩埚中,用滴管加入硝酸(浓度为
1mol/L)至不少于高度的一半。

步骤三:取少量烧杯加入NH4Cl溶液,倒入比重锥中。

步骤四:将比重坩埚放入比重锥内,盖上盖子,移至水中浸泡。

步骤五:烧杯加热,往比重锥中滴加稀NaOH(0.1mol/L)溶
液至前次滴加时所生成的气体消失为止。

步骤六:关火后静置,并在比重锥口加装橡胶塞,用洗涤瓶注水使水位与烧杯中的水位相等,去掉橡胶塞,使锥内外压力相等。

步骤七:将比重锥放置在托架上,拆去盖,倾斜比重锥,使缓慢滴出玻璃碳混合液。

步骤八:倒掉玻璃碳混合液,用注尘器从比重锥口加入少量NaOH溶液,并用洗涤瓶加水冲洗内壁。

步骤九:取出比重锥,并将之加入烧杯中,烘烤于微火上至完全干燥。

实验结果表明,通过本实验制备,可以有效去除粗玻璃中的难溶性杂质,符合实验预期。

以上为本次实验的详细步骤及结果分析。

附实验图片:
图片描述:实验现场。

有机玻璃的制备

有机玻璃的制备

实验步骤1.制模将医务室买来的小药瓶洗净烘干作为模具。

2.制浆在小药瓶中称取7ml甲基丙烯酸甲酯 (预处理除阻聚剂),再加入0.02克过氧化苯甲酰和1.5克邻苯二甲酸二丁酯,摇匀后封上瓶口。

在90℃左右的水浴上加热,进行预聚合。

在此过程中,间隙振荡小药瓶,并注意观察体系的枯度。

待反应液呈枯稠浆液(比纯甘油更稠些)时,即停止加热。

3.聚合将已经灌好浆液的模具放入恒温供箱中,按下列条件进行聚合:50摄氏度保持3小时,3小时后转化率达到10-20%,反应体系已经很粘,很容易产生自动加速作用,因此必须降低温度到40摄氏度,并保持20小时,使转化率达的%。

此时聚合反应速度已显著下降,可以提高温度至105摄氏度,并保持3小时,使反应进一步完成,然后逐步降温到40摄氏度即可脱模。

4.脱模将试管轻轻击破,即可得到透明的棒状有机玻璃。

注意事项:本体聚合的一个显著特点是聚合体系粘度大、传热性差,反应进行到某一阶段时会出现自动加速现象。

这时必须及时排除反应热,否则分子量分布变宽,材料的机械强度降低,严重的会引起“爆聚”而使产品报废。

引发剂作用下的甲基丙烯酸甲醋的聚合反应是个放热过程。

反应热的积累会导致反应物温度的升高,聚合反应加速,造成局部过热而导致单体气化或聚合物的裂解,制件就会产生气泡或空心。

此外,由于单体和聚合体的密度相差很大,因而在聚合时会产生体积收缩。

如果聚合热未经有效排除,各部分反应便不一致,收缩也不均匀,因而导致裂纹与表面起绘现象的发生。

为避免这种现象的产生,在实际生产有机玻璃时常常采取预聚成浆法和分步聚合法。

有机玻璃制备实验

有机玻璃制备实验

一、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)是丙烯酸酯类聚合物,于1930年由德国人奥托制得,1933年,罗姆哈斯公司将其投入生产。

聚甲基丙烯酸甲酯是一种无定形聚合物,具有高度透明性,俗称“有机玻璃”,是迄今为止合成透明材料中质地最优异而价格又计较便宜的品种之一。

在甲基丙烯酸酯类聚合物中,除甲酯主要用于塑料制品,其他主要是胶黏剂、涂料、润滑油添加剂、纤维处理剂等。

二、有机玻璃的特点表面光滑、色彩艳丽,比重小,强度较大,耐腐蚀,耐湿,耐晒,绝缘性能好,隔声性好。

三、有机玻璃的种类1、有色透明有机玻璃;2、磁有机玻璃;3、珠光有机玻璃;4、压花有机玻璃;四、有机玻璃的特性(1)、高度透明性:有机玻璃是目前最优良的高分子透明材料,透光率达到92%,比玻璃的透光度高(2)、机械强度高:有机玻璃的相对分子质量大约为200万,是长链的高分子化合物,而且形成分子的链很柔软,因此,有机玻璃的强度比较高,抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高7-18倍(3)、重量轻:有机玻璃的密度为1.18g/cm³,同样大小的材料,其重量只有普通玻璃的一半,金属铝(属于轻金属)的43%。

(4)、易于加工:有机玻璃不但能用车床进行切削,钻床进行钻孔,而且能用丙酮、氯仿等粘结成各种形状的器具,也能用吹塑、注射、挤出等塑料成型的方法加工成大到飞机座舱盖,小到假牙和牙托等形形色色的制品。

五、有机玻璃的性能1、力学性能:聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的综合力学性能,拉伸、弯曲、压缩等强度高,冲击韧性较差,其断裂伸长率仅2%-3% ,故力学性能特征基本上属于硬而脆的塑料,且具有缺口敏感性,在应力下易开裂。

40℃是一个二级转变温度,相当于侧甲基开始运动的温度,超过40℃ ,该材料的韧性,延展性有所改善。

聚甲基丙烯酸甲酯表面硬度低,容易擦伤。

聚甲基丙烯酸甲酯的强度与应力作用时间有关,随作用时间增加,强度下降。

本体聚合制备有机玻璃实验报告

本体聚合制备有机玻璃实验报告

本体聚合制备有机玻璃实验报告有机玻璃,又称亚克力、有机玻璃,是一类重要的透明聚合物材料,具有优异的透明度、机械性能和耐候性,广泛应用于建筑、装饰、家具等领域。

本次实验旨在通过本体聚合的方法,制备一种简单的有机玻璃材料,并通过实验验证制备过程中的关键环节和影响因素。

实验方法1. 材料准备实验所需材料包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、过氧化苯甲酰和溶剂等。

2. 实验操作1.在反应釜中加入甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯。

2.通过逐步升高反应温度,进行聚合反应。

3.加入过氧化苯甲酰作为引发剂,促进聚合反应进行。

4.控制反应时间和温度,待反应结束后,通过冷却和结晶,得到聚合物产物。

3. 实验记录1.记录不同的反应条件对产物性能的影响。

2.测量产物的透明度、硬度、抗拉强度等性能指标。

实验结果与分析经过一系列反应条件的调节和优化,制备出了具有良好透明度和硬度的有机玻璃样品。

实验结果表明,反应温度、时间和引发剂的用量对产物性能有重要影响。

在适当的条件下,可以获得优质的有机玻璃材料。

通过实验结果的分析,可以进一步优化本体聚合制备有机玻璃的工艺参数,提高产物的质量和效率。

未来可以进一步研究材料的改性和应用,拓展有机玻璃在不同领域的应用前景。

1结论本次实验通过本体聚合制备有机玻璃的方法,成功制备出了具有良好性能的材料。

实验结果表明,本体聚合是制备有机玻璃的有效方法之一,可以为相关领域的研究提供借鉴和参考。

在未来的研究中,可以进一步深入探讨本体聚合反应机理,优化制备工艺,拓展有机玻璃在工程应用中的潜力。

希望本次实验结果对有机玻璃的研究和应用有所启发,并为相关领域的发展做出贡献。

2。

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1. 实验目的:玻璃的结构和性质
1、掌握玻璃组成的设计方法和配方的计算方法;
2、了解玻璃熔制的原理和过程以及影响玻璃熔制的各种因素;
3、熟悉高温炉和退火炉的使用方法和玻璃熔制的操作技能。

2. 实验试剂:玻璃的原料及其作用
注:原料混合需要加水,防止原料反应的粉尘污染而且可以增大物料之间的反应表面积。

但含水率太高,在批料加热熔融时,水分蒸发要多消耗热能,延长融融时间。

所以含水率要控制在5%以下。

着色剂的投放应循序渐进,不要一下子投放太多,否则玻璃会出现偏色时会很难纠正。

(1)玻璃设计配方:
此方被称为768 号玻璃,其组成成分( %) 如下:SiO2 75 ,B2O3 0. 54 ,CaO 3. 7 ,MgO 1.
08 ,PbO 0. 48 ,ZnO 0. 74 ,K2O 0. 91 ,Na2O 17. 3。

组成中除含有17. 3 %的Na2O 外,
还有B2O3 、PbO等,硬化速度较慢,属于“长”(慢凝) 玻璃,由于轻瓶壁厚减薄,冷却速度加快,采用“长”玻璃,可使玻璃液在模型中合理分布,壁厚均匀,有利于提高强度和热稳定性。

熔制温度为1480~1500 ℃,成型温度为1200 ℃,退火温度为540 ℃,退火质量对强度影响较大,可使强度变化20 %或更多。

(3)玻璃原料的作用
SiO2;玻璃的主要成分,占玻璃65~75%以上。

Al2O3;提高玻璃的化学稳定性,热稳定性,机械强度、硬度和折射率,减轻玻璃对耐火材料的侵蚀。

Fe2O3;与Cr2O3共用,可制得绿色玻璃。

Ca O :作稳定剂,但含量大于12.5%时,能使玻璃结晶化增大,发脆。

MgO : 作稳定剂。

BaO :作助溶剂,防辐射。

Na2O :降低玻璃粘度,使之易于熔融和成型。

Cuso:使物质对光线产生选择性吸收,显出蓝绿色。

Na2SO4 :作澄清剂,在玻璃熔制过程中能分解产生气体,或能降低玻璃的粘度,促进排除玻璃液中气泡。

3.实验原理:
根据玻璃制品的性能要求,设计玻璃的化学成分组成,并为此为主要依据进行配料,制备好的配合料在高温下加热,将进行一系列的物理的、化学的、物理化学的变化,变化
的结果使各种原料的机械混合物变成复杂的熔融物,即没有气泡、结石、均匀的玻璃液,然后均匀地降温以供成型需要。

这个过程大致可以分为五个阶段:硅酸盐的形成、玻璃的形成、澄清、均化和冷却。

4.实验仪器:熔窑
5.实验步骤
(1)配料:将上述配比的原料混合,搅拌均匀。

(2)熔融:
A加热熔窑:先加热熔窑,使温度约为1200-1250摄氏度,然后升温使坩埚温度至1450-1480摄氏度,使它烧结,不易被腐蚀。

B 熔化:降温至1400-1420摄氏度,从窑的一端不断供料,待其熔透,再升温至1450-1460摄氏度,熔融的玻璃液连续从另一端流出。

(3)澄清:加入澄清剂清除原料分解产生的气泡。

(4)均化:从进气口鼓气,利用气泡的对流达到均化效果。

(5)冷却:当玻璃仅存个别气泡或没有气泡时才开始冷却,降温到1180-1250摄氏度,避免将其冷却到低于所需温度,不然容易产生二次气泡。

(6)成型: 浮法成型。

使熔融玻璃通过锡表面,延伸到退火窖降温退火,经切割而成。

6.参考文献及相关实践数据
(1)《无机非金属材料概论》哈尔滨工业大学出版社
(2)《无机非金属材料实验》化学工业出版社
(3)论文《玻璃的配方汇编(一)》。

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