第二章_玻璃的化学稳定性-中国地质大学
5-玻璃的化学稳定性分解
➢碱对玻璃侵蚀是不会产生高硅保护膜的， 侵蚀会不断的进行下去。
➢碱的侵蚀速度很大程度上决定于侵蚀中形成 的硅酸盐的溶解度，溶解度小侵蚀慢。
➢玻璃的耐碱性与R－O键强有关，键强越大， 耐碱性好。因此，高场强的阳离子能提高玻璃 的耐碱性。
《无机非金属材料》-玻璃工艺学“玻璃的化学稳定性”
College of Chemistry & Materials Science
➢玻璃表面涂以对玻璃具有良好粘附力，对侵蚀 介质有低亲和力的物质。可涂有机物与无机物。
《无机非金属材料》-玻璃工艺学“玻璃的化学稳定性”
5.2.4
College of Chemistry & Materials Science
5.1.5 大气对玻璃的侵蚀
大气中含有H2O 、CO2、 SO2等对玻璃都有 一定的侵蚀作用，其中潮湿大气最为严重。
过程：玻璃表面吸附水分子后，形成一层水膜 类似于水的侵蚀开始，并且在玻璃表面释 出碱而在原地不断的积累，到一定程度类 似于碱的侵蚀，其速度大为加快。
《无机非金属材料》-玻璃工艺学“玻璃的化学稳定性”
《无机非金属材料》-玻璃工艺学“玻璃的化学稳定性”
College of Chemistry & Materials Science
(2) 原溶液中存在（或出玻璃中溶出）的多价金属离 子，在玻璃表面层形成含水硅酸盐薄膜后剥离。
(3) 保温瓶脱片的主要成分是含低SiO2和高CaO、 MgO等物质
结论
蒸馏水几乎不发生脱片；自来水易脱片；pH 值低的不易脱片，高的易脱片；同样条件下 的水，对于碱溶出量多的玻璃和组成中引入 MgO的玻璃，易发生脱片；温度↑和侵蚀时 间延长，则脱片加剧。
玻璃的性质汇总
2019/3/6/19:07:59
15
在钠硼硅酸盐玻璃中，退火过程中会发生分相。形成富钠硼相和富硅氧相。 分相后，如果形成孤岛滴状结构：即富钠硼相被SiO2相包围，使富钠硼相免受 介质的侵蚀，从而提高玻璃的化学稳定性。 但是，如果形成两相连通的结构，则会大大降低玻璃的化学稳定性。因为富 钠硼相容易被介质所侵蚀。
水气的侵蚀机理：
实践证明，对于玻璃来讲，水气比溶液对其侵蚀更大。 水溶液对玻璃的侵蚀是由于玻璃中的Na+与溶液中H+的交换，当表面层 中Na+逐渐减少后，使侵蚀变得缓慢，最后趋于停止。 但是，水气是以微粒水滴粘附在玻璃表面的。释放出的碱没有被移走， 而是在不断积累。随着侵蚀的进行，碱浓度越来越大，使PH值上升，最后 类似于碱，从而大大加速对玻璃的侵蚀。 因此，水气对玻璃的侵蚀，先是以离子交换为主的释碱过程，后来逐 步过渡到以破坏网络结构为主的溶蚀过程。
（二）热处理的影响
在退火处理的过程中，玻璃当中的碱性氧化物要转移到表面。 当酸性气体（比如SO2）存在的条件下,部分碱性氧化物会被酸性气体中和，而形成 “白霜”（主要为硫酸钠），通常称为“硫霜化”。这部分白霜可以阻止碱性氧化物 的继续逸出，并且容易被除掉，因此提高了玻璃的化学稳定性。
但是，当在没有酸性气体存在的条件下，碱性氧化物在玻璃表面大量富集，就会降 低玻璃的化学稳定性。
（三）表面状态的影响
介质对玻璃的侵蚀首先从玻璃表面开始。 通常可以用表面处理的方法改变玻璃的表面状态，达到提高化学稳定性的目的。 方法主要有两大类： 1.从玻璃表面移除对侵蚀介质具有亲和力的成分，如碱金属氧化物。通常采用 酸性气体、水和酸性溶液等来进行处理，使玻璃表面生成一定厚度的高硅氧膜，以 提高化学稳定性。
第八节玻璃的化学稳定性
2．酸对玻璃的侵蚀：高碱玻璃的耐酸性 小于耐水性，而高硅玻璃的耐酸性大于 耐水性。因酸不与硅质玻璃发生反应， 只是酸中的水与玻璃起作用。同时，玻 璃侵蚀产生的碱可被中和，阻止侵蚀反 应进一步进行。
3 ． 碱 对 玻 璃 的 侵 蚀 ： Si-（OH）4+ NaOH==[Si（OH）30]-Na+（ 硅 酸 钠 ） +H2O 可破坏玻璃中的 Si-O键，从而腐 蚀严重。
第二篇 玻璃工艺学
第一章 引言
一、定义
广义：凡是具有非晶钛结构的固体材料 统称为玻璃。 狭义：从熔体中冷却，在室温下还保持 熔体结构的固体材料。即无机玻璃。
二、分类
按成分：单质玻璃、有机玻璃、无机玻 璃。 按用途：平板玻璃（建筑、日用玻 璃）、光学玻璃、器皿玻璃、工艺玻璃 （医用、仪器、激光玻璃）。 平板玻璃按生产工艺又分为：浮法玻 璃、垂直引上玻璃（提拉玻璃）、压延 玻璃等。
四、玻璃粘度与温度的关系
总体上玻璃粘度与温度成反比。图 2 ～ 2 。 满足： Logη =a+b/T （a、b为常数）
图2～2 硅酸盐玻璃弹性、粘度与温度关系图
五、玻璃粘度的近似计算
1．奥霍琴法：适用于含MgO、Al2O3的Na-CaSi系玻璃。且各主要氧化物含量范围为 Na2O 12%～16%，CaO+MgO 5%～12%， Al2O3<5%，SiO2 64%～80% T=AX+BY+CZ+D T—某粘度对应的温度；X、Y、Z 分别为 Na2O 、（CaO+MgO）、Al2O3的质量百分数； A、B、C、D为各氧化物的特性常数，见表2～ 1。
三、玻璃工业发展史
15 万年前人类首先就利用天然黑曜岩薄 片做窗户玻璃， 7000B.C. 海盗船无意中 发现了人造玻璃的配方。3500～1500年 前开始制造玻璃纤维。直到200A.D.才开 始“平板”玻璃。 1957 年，英国首先首 先发明浮法玻璃专利， 1963年美国购买 了该专利。 1975 年，美国发明新浮法专 利。我国 1971 年在洛阳首先引进浮法生 产线，现有 30 多条生产线。目前我国浮 法玻璃供不应求，各地正在加紧上线。
玻璃的化学稳定性测试实验
此处添加标题
玻璃的化学稳定性： 不易与其他物质发生
化学反应
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实验原理：通过测试 玻璃在不同环境下的 化学稳定性，了解其
性能和用途。
玻璃在不同环境下的化学反应
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酸碱反应：玻璃在酸性 氧化还原反应：玻璃在 热反应：玻璃在高温环 光化学反应：玻璃在光 机械反应：玻璃在机械
应用于产品研发：为玻璃制品 的研发提供基础数据，推动产 品创新。
04
应用于行业标准制定：为制定 玻璃化学稳定性测试的行业标 准提供参考。
05
实验注意事项
实验安全
穿戴实验服和手套， 避免皮肤直接接触
化学物质
实验过程中，避免 眼睛直接接触化学
物质
实验过程中，避免 吸入化学物质
实验结束后，及时 清理实验台和实验 器具，避免化学物
样品处理：确保样品处理方法一致， 如清洗、干燥等
数据记录：确保数据记录准确无误， 如时间、浓度等
实验报告：确保实验报告格式一致， 如格式、内容等
实验总结
实验的收获
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掌握了玻璃化学稳定性 学会了如何正确使用实 提高了实验操作技能和 加深了对玻璃化学稳定 培养了严谨的科学态度
发展。
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实验数据的处理和分析
添加标题
数据采集：使用仪器设备采集 实验数据
添加标题
数据分析：使用统计分析方法 对数据进行分析，如方差分析、 回归分析等
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数据处理：使用软件对数据进 行处理，如去除异常值、平滑
《玻璃工艺学》笔记DOC
第一章玻璃的结构与性质第一节玻璃的定义与通性一、玻璃外观:即不同于液体,也不同于固体,透明或半透明,断裂时呈贝壳状。
结构:以硅酸盐为主要成分的无定形物质。
性质:冷却时不析晶,凝固时又硬又脆.狭义:熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机物质。
广义:呈现玻璃转变现象的非晶态固体。
【玻璃的定义】玻璃是由熔体过冷所得,随着粘度逐渐增大而固化,具有较大脆性和硬度. 宏观性能类似于固体,微观结构上具有近程有序,远程无序的无定形物质。
结构特征：局部原子具有类似于晶体的有序排列,宏观上原子排列类似于液体无序.即“近程有序,远程无序”二、玻璃的通性1.各向同性2.介稳性3.无固定的熔点4.从熔融态向玻璃态转化时物化性质随温度变化的连续性与可逆性5.物理、化学性质随成分变化的连续性第二节玻璃结构：离子或原子在空间的几何配置以及它们在玻璃中形成的结构形成体一.玻璃结构学说（一）晶子学说1.理论依据：兰德尔1930年提出微晶学说，微晶和无定形两部分组成，有明显的界限。
列别捷夫玻璃在520℃退火时,玻璃折射率变化反常,在500℃之前呈线性分布,在520~ 590之间,突然变小,因为石英在573℃的晶型转变,故推断玻璃中存在高分散石英微晶(晶子)聚集体.2.观点硅酸盐玻璃的结构是由各种不同的硅酸盐和SiO2的微晶体(晶子)所组成的。
晶子是带有晶格极度变形的有序区域,不具有正常晶格构造。
晶子分散在无定形介质中,过渡是逐渐完成的,无明显界线。
3.意义：第一次提出玻璃中存在微不均匀性和近程有序性。
（二）无规则网络学说1.理论依据1932,查哈里阿森硅胶中存在1~10nm的不连续颗粒,图谱中有明显小角散射.玻璃中均匀分布,故结构是连续的、非周期性的.方石英具有清晰的、周期性的衍射峰，说明晶体排列有周期性的.衍射带中主峰位置一致,说明结构单元一致[SiO4]，石英玻璃与方石英中的原子间距相等.计算得知玻璃中Si-O间距1.62A,而方石英中为1.60A.2.基本观点：成为玻璃态的物质与相应的晶体结构一样,也是由一个三度空间网络组成,这种网络由离子多面体（四面体或三角体）构筑而成，晶体结构网由多面体无数次有规则、重复构成，而玻璃体结构中多面体缺乏对称性和周期性的重复。
玻璃耐水化学稳定性的测定
（滴定法）
概
述
玻璃抵抗水、酸、碱、盐、大气等介质侵蚀的 能力称为玻璃的化学稳定性。 玻璃的化学稳定性是玻璃的一个重要性质，也是 衡量玻璃制品的一个重要指标。当玻璃的化学稳定性 差时，平板玻璃在仓库储存或运输的过程中就会受潮 而粘片，光学仪器玻璃会因发霉生斑而影响透光性和 成像质量，严重时甚至报废，特别是医用的包装瓶， 如药瓶、盐水瓶等，会因玻璃溶解而影响瓶中药液的 质量，甚至危及生命。因此，在这些产品的生产中必 须严格测定其化学稳定性，对于化学稳定性不合格的 产品应禁止出厂。
将0.42~0.25mm的玻璃粉末铺在光滑的白 纸上，用磁铁吸去研钵上落下的铁屑。 将玻璃粉末倒在倾斜光滑的木板上 (其大小约 为70×50cm)，用手轻敲木板的上部边缘，圆 粒即滚下。而扁粒停留在木板上弃去。将滚落下 来的玻璃颗粒撒在黑纸上，（借助放大镜 ) 用镊 子选取大小相近的圆形颗粒，尖角的、较小的以 及针状的颗粒弃去。选好的颗粒用无水酒精洗掉 粉尘，在110~120℃的温度下烘干，装在磨口 玻璃瓶中，存在干燥器内备用。
2．操作方法：
用分析天平称取试样 2.0000g 三份，分别放入三个塑 料烧杯中，用量筒分别加入 50ml 蒸馏水，轻敲烧杯，使玻 璃粉末均匀地铺在瓶底上，盖好盖，将烧杯平稳地浸入沸水 浴中，浸入深度以过液面为限。在水浴恢复沸腾后，保持 60min，然后将烧杯浸入冷水中，迅速冷却至室温，在此过 程中，要确保烧杯盖上挥发冷凝水全部流入烧杯，并很好地 摇匀。用移液管吸取25ml溶液，置入100ml锥形瓶内，加 入两滴甲基红溶液，用0.01N盐酸标准溶液滴定至微红色。 记录消耗盐酸标准溶液的毫升数。
—Si—O—Na++H+OH-交换—Si—OH+NaOH OH —Si—OH+3/2 H+OH-水化 HO—Si—OH OH Si(OH)4+NaOH中和[Si(OH)3O]-Na++H2O
玻璃表面化学稳定性-刘启明(精)
提高浮法玻璃化学稳定性的研究与进展程金树（武汉理工大学硅酸盐工程中心，430070）玻璃虽然具有较高的化学稳定性，应用比较广泛，但是，由于玻璃在使用过程中经常受到水、酸、碱、盐类、气体及其它化学试剂溶液的侵蚀，其化学稳定性还不能满足实际要求，如玻璃在储运及实际应用中，表面接触到大气中的水分等物质而受到侵蚀并出现彩虹、白斑或雾状物等风化现象，俗称发霉。
玻璃风化，会影响许多使用性能:降低玻璃的透明度及机械强度，影响光学性能，外观恶化。
严重的发霉甚至在包装箱中会出现沾片、整箱玻璃报废等问题，同时也不能再用于镀膜、制镜等深加工工序。
平板玻璃风化（发霉）是一个普遍性的问题，许多玻璃企业由于玻璃发霉问题影响到其玻璃市场份额，进而影响到企业的发展。
1、影响玻璃的化学稳定性的因素玻璃的化学稳定性主要决定于玻璃的组成，并与玻璃的热历史有一定关系。
不同成分玻璃抵抗侵蚀介质的能力是各不相同的。
玻璃在使用和储存中经常遇到的侵蚀介质主要有以下四种：水和潮湿大气、酸性溶液、碱性溶液和盐类溶液。
不同侵蚀介质的影响是各不相同的。
1水对玻璃的腐蚀。
水离解成氢离子和羟基离子，各个离子反应导致玻璃的-O-Si-O-网络断裂，由于网络的断裂，引起玻璃表面结构破裂、溶解。
钠离子与氢离子进行交换，使网络中的钠离子等溶解析出，网络外的氢离子进入其中，氢离子制造水合层或氧化硅胶层。
侵蚀通常分为蓝色侵蚀和白色侵蚀。
开始表面网络结构断裂，因Si(OH4、Na2SiO3为相对分子质量较小的水溶性分子，该分子被溶解，所以玻璃减少。
另外，网络外离子M+因与氢离子进行交换，M+减少，取而代之，氢离子增多，并在表面形成了低折射率层。
这就是蓝色侵蚀。
侵蚀通常分为蓝色侵蚀和白色侵蚀两种。
白色侵蚀是生成前面的蓝色侵蚀时溶解析出的物质当作为溶媒(剂的水干燥后从表面析出SiO2、Na2CO3等，这就是白色侵蚀。
蓝色侵蚀和白色侵蚀表里为一体。
蓝色侵蚀是水与玻璃表面发生反应，玻璃的阳离子溶出后剩余的物质形成的表面层；而溶出的阳离子析出到玻璃表面，凝聚后的物质形成白色侵蚀。
第二章玻璃的化学稳定性-中国地质大学
实践证明，水汽比水溶液具有更大的侵蚀性。 水溶液对玻璃的侵蚀是在大量水存在的情况下 进行的，因此从玻璃中释出的碱（Na+离子） 不断转入水溶液中（不断稀释）。所以在侵蚀 的过程中，玻璃表面附近水的pH值没有明显 的改变。而水汽则不然，它是以微粒水滴粘附 于玻璃的表面。玻璃中释出的碱不能被移走， 而是在玻璃表面的水膜中不断积累。
（5）在三价氧化物中，氧化硼对玻璃的化学 稳定性同样会出现“硼反常”现象，
水 中 溶 出 度 S/%
B2O3/%
16Na 2O· x B 2O3· (84-x) SiO2玻璃在水中的溶解度（2h）
在Na2O-CaO- SiO2玻璃中，加入少量 Al2O3时，能大大提高其化学稳定性，这 是因为此时Al3+位于[AlO4]四面体，对硅 氧网络起补网作用；如果Al2O3含量过高 时，由于[AlO4]四面体体积大于[SiO4]四 面体的体积，使网络紧密程度下降，因 而玻璃的化学稳定性也随之下降。
2.1.2 酸对玻璃的侵蚀作用 除氢氟酸外，一般的酸并不直接与 玻璃起反应，而是通过水对玻璃起侵蚀 作用。酸的浓度大意味着其中水的含量 低，因此，浓酸对玻璃的侵蚀能力低于 稀酸。
然而酸对玻璃的作用又与水对玻璃的 作用有所不同。首先，在酸中H+离子 浓度比水中的H+离子浓度大，所以H+ 与Na+的离子交换速度在酸中比在水中 快，即在酸中反应式（1）有较快的速 度，从而增加了玻璃的失重；
2.1.4 大气对玻璃的侵蚀
大气的侵蚀实质上是水汽、CO2、SO2等 作用的总和。玻璃受潮湿大气的侵蚀过程首 先开始于玻璃表面。玻璃表面的某些离子吸 附了空气中的水分子，在玻璃表面形成了一 层薄薄的水膜，如果玻璃组成中R2O等含量 少，这种薄膜形成后就不再继续发展；如果 玻璃组成中R2O含量较多，则被吸附的水膜 会变成碱金属氢氧化物的溶液，并进一步吸 附/ （ mg/ m2） 润 湿 角θ / （º ）
玻璃材料化学高考知识点
玻璃材料化学高考知识点导语：在高考中，化学是一门重要的科目。
对于学生来说，了解一些重要的知识点是必不可少的。
本文将就玻璃材料的化学知识点进行讨论，帮助学生更好地复习和应对考试。
一、玻璃的结构玻璃是非晶态的固体物质，由硅酸盐或其他金属氧化物组成。
其结构特点是没有规则的长程周期性，具有高度的无序性。
由于这种无序的结构，玻璃具有均匀、透明的外观。
二、玻璃的基本成分玻璃的基本成分是主要的硅酸盐，通常由二氧化硅（SiO2）作为主要组分。
它的成分还包括碱金属氧化物（如钠氧化物和钙氧化物）以及其他氧化物和杂质。
三、玻璃的制备方法1. 熔融法：将原料在高温条件下加热熔化，然后缓慢冷却，使之形成无定形的固体玻璃。
2. 熔凝法：在高温条件下，将玻璃原料混合均匀后，迅速冷却成为玻璃。
四、玻璃的特性1. 高度的透明性：由于玻璃结构的无序性，光线在其中传播时几乎不受散射。
2. 高度的硬度：玻璃具有较高的硬度，不易被物体刮擦或划伤。
3. 高度的耐热性：大部分的玻璃可以耐受较高的温度，不易熔化或变形。
4. 高度的化学稳定性：玻璃在大多数化学物质中都具有较高的稳定性。
但也有一些特殊化学物质可以腐蚀玻璃。
5. 高度的电绝缘性：玻璃是一种良好的电绝缘体，可以有效隔离电流。
五、玻璃的分类玻璃可以根据成分、性质和用途进行不同的分类。
以下是一些常见的分类方式：1. 基础玻璃：根据主要的成分，可以将玻璃分为硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃和磷酸盐玻璃等。
2. 特殊功能玻璃：如光学玻璃、光纤玻璃、导热玻璃等。
3. 包装玻璃：如玻璃瓶、玻璃罐等。
4. 装饰玻璃：如镶嵌玻璃、彩色玻璃等。
六、玻璃的应用玻璃是一种重要的建筑材料，广泛应用于建筑行业，如玻璃窗、玻璃门、玻璃幕墙等。
此外，玻璃还在光学、制药、化工、电子等领域有着重要的应用。
例如，它在显微镜和眼镜等光学器具中被广泛使用。
七、玻璃的回收和处理玻璃是一种可回收利用的材料，回收玻璃有助于减轻环境负担。
玻璃化学稳定性的测定
四、实验仪器与设备： 实验仪器与设备：
五、实验步骤： 实验步骤：
1、各试样称取每份2克，分别放入用蒸馏水洗 、各试样称取每份 克 净的锥形烧瓶中，并用量筒注入 净的锥形烧瓶中，并用量筒注入100mL蒸馏 蒸馏 水，置于沸腾的恒温水浴锅中。 置于沸腾的恒温水浴锅中。 2、试样分别在水浴中保持0.5、1.0、1.5、 、试样分别在水浴中保持 、 、 、 2.0h；在烧瓶中滴入2滴甲基红溶液，冷却至室 ；在烧瓶中滴入 滴甲基红溶液 滴甲基红溶液， 温后， 溶液滴定。 温后，用0.01NHCl溶液滴定。 溶液滴定
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
六、实验结果计算： 实验结果计算：
记录实验数据， 记录实验数据，Na2O的沥滤量用下述公 的沥滤量用下述公 式计算： 式计算：
Na2Omg/g玻璃＝1/2×0.01N×（V－V1）×30.99 玻璃＝ 玻璃 × × －
依据实验结果分别绘制时间与Na 沥滤 依据实验结果分别绘制时间与 2O沥滤 量曲线；判断不同玻璃的水解等级。 量曲线；判断不同玻璃的水解等级。
七、玻璃水解等级表： 玻璃水解等级表：
水解等级 1 2 3 4 5 消耗0.01NHCl 消耗 0～0.01 ～ 0.10以上～0.20 以上～ 以上 0.20以上～0.85 以上～ 以上 0.85以上～2.00 以上～ 以上 2.00以上～3.50 以上～ 以上 析出Na2O 析出 0～0.031 ～ 0.031以上～0.062 以上～ 以上 0.062以上～0.264 以上～ 以上 0.264以上～0.62 以上～ 以上 0.62以上～1.08 以上～ 以上
一、测试方法： 测试方法：
1、大块试样法： 、大块试样法： （时间较长，结果不够明显） 时间较长，结果不够明显）
玻璃化学稳定性的测定
实验二、玻璃化学稳定性的测定1 目的意义1.1 意义玻璃的化学稳定性，也叫安定性，耐久性或抗蚀性，是指玻璃在各种自然气候条件下抵抗气体(包括大气)、水、细菌和在各种人工条件下抵抗各种酸液、碱液或其他化学试剂，药品溶液侵蚀破坏的能力。
玻璃的化学稳定性是玻璃的一个重要性质，也是衡量玻璃制品质量的一个重要指标，因为任何制品的任何用途都要求玻璃具有一定的化学稳定性。
当玻璃的化学稳定性差时，玻璃制品就不能使用。
如保温瓶等会因受水的作用成片脱落而影响人体的健康，特别是医用药瓶、安瓿、盐水瓶等会因玻璃溶入药液中而影响药液的质量，甚至会危及生命。
1.2 实验的目的2进一步理解玻璃被侵蚀的机理；②掌握粉末法测试玻璃耐水性的方法。
2 实验原理2.1 侵蚀机理侵蚀介质对玻璃的破坏过程是很复杂的。
就一般情况而论，当玻璃与侵蚀介质接触时，破坏机理可分为溶解和浸析两大类。
当溶解发生时，玻璃各组分以其在玻璃中存在的比例同时进入溶液(例如氢氧化物溶液、磷酸盐溶液、碳酸盐溶液、磷酸或氢氟酸等溶液)中，这种侵蚀也叫完全侵蚀。
当浸析发生时，只是玻璃中的某些组分溶入溶液中，其余部分残留在玻璃表面而形成化学稳定性较高的保护膜，玻璃的骨架没有被瓦解。
玻璃制品经常遇到的介质有气体与液体。
气体有CO2、SO3等。
液体有水(包括潮湿空气中的水蒸气)、酸液、碱液和盐类溶液等。
下面简单讨水介质对玻璃的侵蚀。
从实验知道，各种酸、碱、盐的水溶液对玻璃发生破坏作用时，都是水先与玻璃表面起反应。
因此可以说水是玻璃的最大“敌人”。
就目前情况而言，水能与任何一种玻璃作用，只是程度不同而已。
从微观角度来看，玻璃的内部是比较空旷的。
即玻璃网络结构内有很大空隙。
因此，当玻璃与侵蚀介质接触时，介质的某些分子或离子能从玻璃表面进入内部与玻璃内部的某些离子进行交换或者同玻璃结构网络进行反应。
反应结果，玻璃表面的Si-O键断裂，形成硅醇-OH基团，随着这一水化反应的继续，Si原子周围原有的四个桥氧全部成为OH，这就是H2O分子对硅氧骨架的直接破坏。
玻璃成分对化学稳定性的影响
玻璃成分对化学稳定性的影响玻璃的化学稳定性主要决定于玻璃的组成，井与玻璃的热历史有一定关系．此外玻璃受侵蚀的速度和机理，还和侵蚀介貭的性貭有密切的联系。
经常遇到的侵蚀介貭主要有以下四种：水和潮湿大气、酸性溶液、碱性溶液和盐类溶液．不同成分玻璃抵抗不同侵蚀介貭的能力是各不相同的．玻璃受潮湿大气的侵蚀过程首先开始于玻璃表面．玻璃表面某些离子吸附了空气中的水分子。
后者与玻璃起水化作用，形成氢氧化物．同时使玻璃表面引起破坏．66第一编第三章玻璃的物理性貭及化学性貭耐潮性是玻璃化学稳定性中最重要的性貭．硅酸盐玻璃的耐潮(杭水)性首先决定于其中二氧化硅含量B11塑樊舆孪七、Si-。
—干—。
—十二塱丝1，峡乓屯垦兴苎竺准些竺竺苎苎迅塑塑退学R—O的强度，所以在简单硅氧四面体[SiO+]尸／两它则玻璃的化学稳定性构网络断裂愈多，使表1．3—2表示对二元系统25R：O·?5SiO：玻璃水溶解度按以下次序下降：Cs：O>K20>Na20>Li20．而在成分为18Na：O·12RO·?0SiO：系统玻璃的水溶解度亦随其中所合碱土金属阳离子的不同而按以下次序下降：BaO>S，O>CaO>(MgO)>BeO(合镁玻璃比学稳定性须进一步测定)．表1．3—2玻璃水溶性试验结果(玻璃水溶解度占％)氧化物51，3—2玻璃的化学稳定性及保护膜层30890·10RO~玻璃随其中RO改变的水溶性变化，其次序与硅酸盐相同，但对磷酸盐玻璃则不适合于以上规律．在偏磷酸盐为基础的玻璃中以磷钡玻璃的水溶性最小．茌玻璃中同时存在两种碱金属氧化物时，玻璃的化学稳定性出现所谓“中和现象”的反常变化．例如在硅酸盐玻璃14Na20·9PbO·77S102中当Na20连续被K20替代而保持总碱金属氧化物含量不变时，在耐潮变化曲綫中出现极小值(图1．3-i6)1111．在三价氧化物中对玻璃化学稳定性影响最大的是氧化硼．图1．3-17表示所谓“硼反常现象”明显地出现于化学稳定性的变化中．以硼代替SiOz时最初离子B3+位于四面体(B04]中，将断裂的键重新接起来，结构网络加强，水溶解度下降．而当继续以B203代Si02至Na2()／B203<l时新加入的BS+位于三角体CBO，]中，促使水溶解度上升。
玻璃化学知识点总结分析
玻璃化学第一章1玻璃的定义：玻璃是一种具有无规则结构的非晶态固体，其原子不像晶体那样在空间作长程有序的排列，而近似于液体那样具有短程有序。
2玻璃的特性：①各向同性: 玻璃体在任何方向都具有相同的物理化学性质。
就是说，玻璃态物质各个方向的硬度、弹性模量、热膨胀系数、热传导系数、折射率、导电率等都是相同的，而非等轴晶系的晶体具有各向异性。
②介稳性玻璃处于介稳状态，就是说，玻璃态物质是由熔融体过冷却或其它方法形成玻璃时，系统所含有的内能并不处于最低值③性质的可变性玻璃的成分在一定的范围内可以连续变化，与此相应玻璃的性质也随之发生连续的变化。
④性质变化的可逆性:玻璃在固态和熔融态间可逆转化时，其物理化学性质的变化是连续的和渐变的，而且是可逆的。
3玻璃的转变：在Tg～T温度范围内及其附近的结构变化情况，可以从三个温度范围来说明：①在Tf以上：由于此时温度较高，玻璃粘度相应较小，质点的流动和扩散较快，结构的改变能立即适应温度的变化，因而结构变化几乎是瞬时的，经常保持其平衡状态。
因而在这温度范围内，温度变化快慢对玻璃的结构及其相应的性能影响不大。
②在Tg以下：玻璃基本上已转变为具有弹性和脆性特点的固体物质，温度变化的快慢，对结构、性能的影响也相当小。
这个温度间距一般称为退火温度。
低于这一温度范围，玻璃结构实际上可以认为已被“固定”，即不随加热及冷却的快慢而改变。
③在Tg一Tf范围内：玻璃的粘度介于上述两种情况之间，质点可以适当移动，结构状态趋向平衡所需的时较短。
因此玻璃的结构状态以及玻璃的一些结构灵敏的性能，由Tg一Tf区间内保持的温度所决定。
4氧化物形成玻璃条件：①氧离子最多同两个阳离子相连接；②围绕阳离子的氧离子数目不应过多（一般为3或4）；③网络中这些样多面体以顶角相连，不能以多面体的边或面相连；④每个多面体至少有三个氧离子与相邻的多面体相连形成三度空间发展的无规则网络。
5无规则网络学说：强调了玻璃中多面体相互间排列的连续性、均匀性和无序性方面。
第二章玻璃的性质
第二章 玻璃的性质第二章 玻璃的性质3 ．氧多面体相互共角而不共棱或共面；4 ．每个多面体至少有三个顶角是共用的。
碱金属离子被认为是均匀而无序地分布在某些四面体之间的空隙中，以保持网络中局部地区的电中性，因为它们的主要作用是提供额外的氧离子，从而改变网络结构，故它们称为“网络修饰体”。
比碱金属和碱土金属化合价高而配位数小的阳离子，可以部分地参加网络结构，故称为“中间体”，如 BeO 、 Al 2 0 3 和 ZrO 2 等。
无规则网络学说着重说明了玻璃结构的连续性、统计均匀性与无序性，可以解释玻璃的各向同性、内部性质的均匀性和随成分改变时玻璃性质变化的连续性等，因而在长时间内该理论占主导地位。
事实上，玻璃结构的晶子学说与无规则网络学说分别反映了玻璃结构这个比较复杂问题的矛盾的两个方面。
可以认为短程有序和长程无序是玻璃物质结构的特点，从宏观上看玻璃主要表现为无序、均匀和连续性，而从微观上看它又呈现有序、微不均匀和不连续性。
当然，玻璃结构的基本概念还仅用于解释一些现象，尚未成为公认的理论，仍处于学说阶段，对玻璃态物质结构的探索尚需进一步深入开展。
第三第三节节 玻璃的粘度 玻璃的粘度玻璃的粘度 一、粘度的定粘度的定义义粘度是指面积为 S 的二平行液层，以一定速度梯度 移动时需克服的内摩擦力 f 。
f = η S (2 — 2 — 1)式中： η —粘度或粘度系数，其单位为帕·秒 (Pa · s) 。
二、粘度参考点玻璃粘度是玻璃的一个重要性质，它与玻璃的熔化、成型、退火、热加工和热处理等都有密切的关系。
常用的粘度参考点如下：1 ．应变点 大致相当于粘度为 10 12.6 Pa · s 的温度，即应力能在几小时内消除的温度。
2 ．转变点 (T g ) 相当于粘度为 10 12 。
4 Pa · s 的温度。
3 ．退火点大致相当于粘度为 10 12 Pa · s 的温度，即应力能在几分钟内消除的温度。
第二章 无机非金属材料的物化性能 2.3玻璃的物理化学性质
玻璃热膨胀系数的确定： 当温度低于玻 璃的Tg点时，热膨 胀随温度的升高呈 线形增长，温度高 于Tg点时，玻璃的 热膨胀急剧增大。 由温度低于玻 璃的Tg点时的热膨 胀量来确定玻璃的 热膨胀系数。
Tg
图2-3-4 玻璃热膨胀曲线
影响膨胀系数的因素： 组成——玻璃中非桥氧越少，玻璃的热膨胀系数 越小。 碱金属氧化物的加入导致玻璃的热膨胀系数增 大，且从Li2O→Na2O→K2O，阳离子半径增大，离子 场强减小，热振动加剧，热膨胀系数增大越多。 碱土金属氧化物的作用与此类似，但因其离子 场强较碱金属阳离子大，对玻璃网络骨架有一定的 积聚作用，故其对热膨胀系数的影响也较小。
澄清 均化
表面张力的影响
气泡的内压力与玻璃液的表面张力有关 不均体能否溶解扩散取决于不均体与周围玻璃液之 间的表面张力差 表面张力使玻璃液成型时具有自发收缩的趋势
成型 热加工 封接 耐火材料侵蚀
借助于表面张力的作用，形成光滑表面
玻璃液滴与金属的润湿角小于90°，有利于玻璃与 金属的良好封接
玻璃液浸润耐火材料，加剧其对耐火材料的侵蚀
的粘度。
二、影响表面张力的因素
1、 温度的影响 2、 组成的影响
1、温度的影响 在一定温度范围内、对于一般液体，温度 升高，质点间结合力减弱，液体的的表面张力 减小。
σ=σ0（1-bT ）
这种线形关系对硅酸盐熔体，只在一定温 度范围内适用。
因为硅酸盐熔体在温变过程中，发生阴离 子团的聚合与解离，使得其σ与T的关系偏离线 形变化规律。
常用玻璃能耐受的急变温度差来表示玻璃的 热稳定性。 玻璃的热稳定性受玻璃制品的厚度、比热、 导热系数、密度、强度、弹性模量、热膨胀系数 等因素影响。 常用下面的公式来表示玻璃的热稳定性。
玻璃的化学稳定性
离子交换反应停止的真正原因：
Na+含量的降低； 抑制效应。
6.1.2 酸对玻璃的侵蚀 除氢氟酸外，一般酸并不直接与玻璃起反应，而是 通过水的作用侵蚀玻璃。
浓酸对玻璃的侵蚀能力低于稀酸。
酸对玻璃的作用与水对玻璃作用又有所不同。
高碱玻璃的耐酸性小于耐水性，高硅玻璃的耐酸性大于耐
第六章 玻璃的化学稳定性
主要内容
6.1 玻璃的侵蚀机理
6.2 影响玻璃化学稳定性的因素
化学稳定性：玻璃制品在使用的过程中受到水、酸、 碱、盐类、气体及其它化学试剂溶液的侵蚀，玻璃
对这些侵蚀的抵抗能力。
玻璃具有较高的化学稳定性，但是在使用中有时还
是不能满足要求。
化学稳定性取决于玻璃的抗蚀能力以及侵蚀介质 （水、酸、碱及大气等）的种类和特性。
6.2.3 表面状态的影响 介质对玻璃的侵蚀首先从表面开始，表面状态对玻 璃化学稳定性具有重要的意义。 可以通过表面处理改变玻璃的表面状态。
从玻璃表面层移去对侵蚀介质具有亲和力的成分； 玻璃表面进行涂层。
6.2.4 温度和压力 化学稳定性随温度的升高而剧烈变化。
100 ℃以下，每升高10 ℃ ，侵蚀介质对玻璃的侵蚀速度
在化学成分为100SiO2+(33.3-x) Na2O+xRO(R2O3 或RO2)的玻璃中，用CaO、MgO、Al2O3 、TiO2、 ZrO2、BaO等氧化物依次置换部分Na2O后，耐水 性和耐酸性的顺序为：
耐水性 ZrO2
＞Al2O3 ＞ TiO2 ＞ ZnO ＞ MgO ＞ CaO
水性。
6.1.3 碱对玻璃的侵蚀 硅酸盐玻璃一般不耐碱。 碱对玻璃的侵蚀是通过OH-破坏硅氧骨架（≡Si-OSi ≡ ），使Si-O键断裂，SiO2溶解在碱液中。 碱的大量存在使得中和反应能够不断进行，所以， 侵蚀不是形成硅酸凝胶薄膜，而是玻璃表面层不断 脱落。
玻璃物理化学性能计算
玻璃物理化学性能计算一、玻璃的粘度计算。
1。
粘度和温度的关系.。
2.玻璃组成对温度的作用。
.。
3.粘度参考算点及在生产中的应用。
.。
4。
粘度的计二、玻璃的机械性能和表面性质.。
.1.玻璃表面张力的物理与工艺意义...2。
玻璃表面张力与组成及温度的关系。
.。
3.玻璃的表面性质。
.4。
玻璃的密度计算三、玻璃的热学性质和化学稳定性。
.（一）玻璃的热学性能.。
.（二）玻璃的化学稳定性。
..（三)玻璃的光学性质一、玻璃粘度和温度的关系粘度是玻璃的重要性质之一。
它贯穿着玻璃生产整个阶段，从熔制、澄清、均化、成型、加工、直到退火都与粘度密切相关。
在成型和退火方面年度起着控制性的作用.在高速成型机的生产中，粘度必须控制在一定的范围内，而成型机的速度决定与粘度随温度的递增速度。
此外玻璃的析晶和一些机械性能也与粘度有关。
所有实用硅酸盐玻璃,其粘度随温度的变化规律都属于同一类型，只是粘度随温度变化的速度以及对应某给定温度的有所不同。
在10怕.秒（或者更低）至约1011怕.秒的粘度范围内,玻璃的粘度由玻璃化学成分所决定的，而在从约1011怕。
秒（1015泊,或者更高）的范围内,粘度又是时间的函数。
这些现象可由图来说明：Na2O—-—CaO—--SiO2玻璃的弹性、粘度与温度的关系上图的三个区。
在A区温度较高.玻璃表现为典型的粘度液体,他的弹性性质近于消失。
在这一温度去中粘度仅决定于玻璃的组成和温度。
当温度近于B区时，粘度随温度下降而迅速增大,弹性模量也迅速增大。
在这一温度区的粘度去决定于组成和温度外，还与时间有关。
当温度进入C区,温度继续下降，弹性模量继续增大，粘滞留东变得非常小。
在这一温度区，玻璃的粘度和其它性质又决定于组成和温度而与时间无关.图中所市的粘度和弹性随温度的变化现象，可以从玻璃的热历史说明。
粘度（帕。
秒）温度（℃）Log10n 粘度范围温度范围（℃）粘度系数帕.秒℃103.16＊10 10210314511295117810130。
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(2) 玻璃表面进行涂层 玻璃表面涂以对玻璃具有良好粘附力而 对侵蚀介质具有低亲和力的物质。通常用硅 有机化合物进行玻璃表面涂层来提高抗蚀性。 硅有机化合物不仅对提高抗水性和抗酸性有 显著的作用，而且对提高玻璃的力学和电学 性质也有重要的作用。此外还采用氟化物、 氧化物和金属等进行无机涂膜。
（6）在钠钙硅酸盐玻xNa2O· yCaO· zSiO2 中，如果氧化物的含量符合下式，则可以得 到相当稳定的玻璃。
x z 3 y y
2
综上所述，凡是能加强玻璃结构网络并使结构 完整致密的氧化物，都能提高玻璃的化学稳定 性，反之，将使玻璃的化学稳定性下降。
2.2.2 热处理的影响 一般来说，退火玻璃比淬火玻璃的化学稳定 性高，这是因为退火玻璃比淬火玻璃的密度 大，网络结构比较紧密的缘故。但是，玻璃 经淬火后，表面处于很高的压应力状态，对 表面的疏松结构有抵消作用。为此淬火程度 高的玻璃，其化学稳定性有可能高于退火玻 璃。
2.2 影响玻璃化学稳定性的因素
玻璃的化学稳定性主要决定于玻璃的化学组 成、热处理、表面处理及温度和压力等。 2.2.1 化学组成的影响
（1）硅酸盐玻璃的耐水性和耐酸性主要是由 硅氧和碱金属氧化物的含量来决定的。二氧 化硅含量越高，硅氧四面体相互连接程度则 越大，玻璃的化学稳定性也越高。因此石英 玻璃有极高的抗水、抗酸侵蚀能力。
对于Na2O—SiO2系统的玻璃，则在水中 的溶解将长期继续下去，直到Na+离子几乎全 部被侵蚀出为止。但在含有RO、R2O3、RO2 等三组分或多组分系统玻璃中，由于第三、 第四等组分的存在，对Na+离子的扩散有巨大 影响。它们通常能阻挡Na+离子的扩散，且随 Na+离子相对浓度（相对于R2+、R3+、R4+的 含量）的降低，则所受阻挡越大，扩散越来 越慢，以至几乎停止。
但许多实验证明，Na+离子和H2O分子在凝胶 层中的扩散速度比在未被侵蚀的玻璃中要快得多。 其原因是： （1）由于Na+离子被H+离子代替，H+离子半径 远小于Na+离子半径，从而使结构变得疏松； （2）由于H2O分子破坏了网络，也有利于扩散。
因此，硅酸凝胶薄膜并不会使扩散变慢。进一 步侵蚀之所以变慢以至停顿的原因，是由于在 薄膜内的一定厚度中，Na+离子已很缺乏，而 且随着Na+离子含量的降低，其他成分如R2+的 含量相对上升，这些二价阳离子对Na+离子的 “抑制效应”加强，因而使H+与Na+离子交换 缓慢，在玻璃表面层中，反应式（1）几乎不 能继续进行，从而使反应（2）和（3）相继停 止，结果使玻璃在水中的溶解量几乎不再增加， 水对玻璃的侵蚀也就停止了。
相反，如果采用暗焰退火, 将引起碱在玻 璃表面的富集，玻璃的化学稳定性反而随 退火时间的增长和退火温度的提高而降低。 为此，工厂有时为了改进玻璃制品的化学 稳定性而用含硫量高的燃料进行明焰退火 或特地往退火炉中加进SO2气体及硫酸铵、 硫酸铝等盐类。
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。分相后如形成孤岛 滴球状结构，钠硼相为富硅氧相所包围，使 易溶的钠硼相免受介质的侵蚀，则玻璃的化 学稳定性将会提高。如果分相后钠硼相与硅 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地被 侵蚀介质浸析出来所致（高硅氧玻璃就是利 用钠硼硅酸盐玻璃的分相原理来制造的）。
（5）在三价氧化物中，氧化硼对玻璃的化学 稳定性同样会出现“硼反常”现象，
水 中 溶 出 度 S/%
B2O3/%
16Na 2O· x B 2O3· (84-x) SiO2玻璃在水中的溶解度（2h）
在Na2O-CaO- SiO2玻璃中，加入少量 Al2O3时，能大大提高其化学稳定性，这 是因为此时Al3+位于[AlO4]四面体，对硅 氧网络起补网作用；如果Al2O3含量过高 时，由于[AlO4]四面体体积大于[SiO4]四 面体的体积，使网络紧密程度下降，因 而玻璃的化学稳定性也随之下降。
中R—O键的强度有关。R+和R2+随 着离子半径的增加，耐碱性降低，
而高场强、高配位的阳离子能提高
玻璃的耐碱性。
综上所述，碱性溶液对玻璃的侵蚀 机理与水或酸不同。水或酸（包括 中性盐和酸性盐） 对玻璃的侵蚀只 是改变、破坏或溶解（沥滤）玻璃 结构组成中的R2O、RO等网络外体 物质；而碱性溶液不仅对网络外体 氧化物起作用，而且也对玻璃结构 中的硅氧骨架起溶蚀作用。
侵蚀能不断的进行(此时NaOH不象水 对玻璃的侵蚀那样仅由离子交换而得), 所以使碱对玻璃的侵蚀过程不生成硅 胶薄膜，而是玻璃表面层不断脱落， 玻璃的侵蚀程度与侵蚀时间成直线关 系。此外玻璃的侵蚀程度还与阳离子 的种类有关，
侵蚀 深度 /nm
侵蚀时间/h Na2O—CaO—SiO2 玻 璃 （ Na2O15.5 ， CaO12.5 ， SiO270.0mass%） 在70℃，PH为11.50的碱溶液中的侵蚀
2.1.4 大气对玻璃的侵蚀
大气的侵蚀实质上是水汽、CO2、SO2等 作用的总和。玻璃受潮湿大气的侵蚀过程首 先开始于玻璃表面。玻璃表面的某些离子吸 附了空气中的水分子，在玻璃表面形成了一 层薄薄的水膜，如果玻璃组成中R2O等含量 少，这种薄膜形成后就不再继续发展；如果 玻璃组成中R2O含量较多，则被吸附的水膜 会变成碱金属氢氧化物的溶液，并进一步吸 附水，同时使玻璃表面受到破坏。
1 2 3
② 用水或酸溶液预先处理玻璃表面 能在玻璃表面生成一定厚度的高硅氧膜，以 提高玻璃的化学稳定性。例如用H2SO4作用 于光学玻璃的表面，能形成一层硅胶膜，它 阻碍了侵蚀介质对玻璃的进一步侵蚀。如果 将酸处理过的玻璃制品，再加热到400~ 500℃，由于硅胶膜的更加致密，可使玻璃 的化学稳定性有更大的提高。
硅酸盐玻璃一般不耐碱，碱对玻璃的侵蚀是通过 OH―离子破坏硅氧骨架（≡Si—O—Si≡），使 Si—O 键断裂，网络解体产生≡Si—O―群，使SiO2溶解在碱 液中，其反应为： ≡Si—O—Si≡+ OH― → ≡Si—O― + HO—Si≡ (5) 而且又由于在碱液中存在如下反应： Si(OH)4+NaOH →[Si(OH)3O]―Na++H2O (6)
2.1.1 水对玻璃的侵蚀
Si O Na
+
+ H OH
+
-
交换
Si
OH ＋ NaOH
（1）
OH Si 水化 3 OH + 2 H2O HO Si OH OH
（2）
中和 Si(OH)4+NaOH
[Si(OH)3O]-Na++H2O
（3）
（4）
反应产物Si(OH)4是一种极性分子,它能 使周围的水分子极化,而定向地附着在自己周 围 ，成为Si(OH)4· nH2O，这是一个高度分散 的SiO2—H2O系统，通常称为硅酸凝胶，除 有一部分溶于水溶液外，大部分附着在玻璃 表面，形成一层薄膜。它具有较强的抗水和 抗酸能力，因此，有人称之为“硅胶保护 膜 ”,并认为保护膜层的存在，使Na+和H+的 离子扩散受到阻挡，离子交换反应速度越来 越慢，以致停止。
其次在酸中由于溶液的pH值降低，从而使 Si(OH)4的溶解度减小，也即减慢了式（3） 的反应速度，从而减少了玻璃的失重。当玻 璃中R2O含量较高时，前一种效果是主要的； 反之，当玻璃含SiO2较高时，则后一种效果 是主要的。即高碱玻璃的耐酸性小于耐水性， 而高硅玻璃的耐酸性则大于耐水性。
2.1.3 碱对玻璃的侵蚀
图6 钠硼硅酸盐玻璃在退火过程中结构变化示意图 (a) 孤岛滴球状结构 (b) 半连通结构 (c) 连通结构
2.2.3 表面状态的影响 介质对玻璃的侵蚀首先从表面开始，因 此玻璃的表面状态对玻璃的化学稳定性 具有重要的意义。我们可以通过表面处 理的方法来改变玻璃的表面状态，以提 高玻璃的化学稳定性。 表面处理大致可以分为两大类：
在 水 中 的 溶 出 度 / （ mg/ m2） 润 湿 角θ / （º ）
R2O/mol%
Na2O
Na2O/%
R2O(%)
R2O/mol%
K2O/%
K2O
二元碱金属硅酸盐玻璃的水侵蚀
图 6-4 14R2O· 9PbO· 77 SiO2 玻璃的化学稳定性
14R2O.9PbO.77SiO2
（2）当玻璃中同时存在两种碱金属氧化物 时，由于“混合碱效应”使玻璃的化学稳定 性出现极值，这一效应在铅玻璃中表现更为 明显。
另外，阳离子对玻璃表面的吸附能力 以及侵蚀后玻璃表面形成的硅酸盐在 碱溶液中溶解度大小，对玻璃的侵蚀 也有较大影响。例如Ca(OH)2溶液对 玻璃的侵蚀较小，其原因就在于玻璃 受侵蚀后生成硅酸离子与Ca2+离子在 玻璃表面生成溶解度小的硅酸钙，从 而阻碍了进一步被侵蚀的缘故。
除此之外，玻璃的耐碱性还与玻璃
（3）在硅酸盐玻璃中以碱土金属或其他二 价金属氧化物臵换硅氧时，也会降低玻璃的 化学稳定性。但是，降低稳定性的效应比碱 金属氧化物为弱。在二价氧化物中，BaO和 PbO降低化学稳定性的作用最强烈,MgO和 CaO次之.
（4）在化学成分为100SiO2+(33.3-x) Na2O+xRO(R 2O3或RO2)的基础玻璃中，用CaO、 MgO、Al 2O3、TiO2、ZrO2、BaO等氧化物依 次臵换部分Na 2O后，对耐水性和耐酸性的顺序 如下： 耐水性 ZrO2> Al 2O3> TiO2>ZnO> MgO>CaO>BaO 耐酸性 ZrO2> Al 2O3> ZnO >CaO> TiO2>MgO>BaO
随着侵蚀的进行，碱浓度越来越大，pH 值迅速上升，最后类似于碱液对玻璃的 侵蚀。从而大大加速了玻璃的侵蚀。因 此水汽对玻璃的侵蚀先是以离子交换为 主的释碱过程，后来逐步过渡到以破坏 网络为主的溶蚀过程，即水汽比水对玻 璃的侵蚀更强烈。在高温、高压下使用 的水位计玻璃侵蚀特别严重，就是与水 汽的侵蚀特性有关。