硅酸盐玻璃物理性
液体玻璃原理
![液体玻璃原理](https://img.taocdn.com/s3/m/8ad77d2d49d7c1c708a1284ac850ad02de8007ae.png)
液体玻璃原理液体玻璃,又称硅酸钠玻璃,是一种无机非金属材料,具有玻璃的典型性质,如透明、硬度高、脆性大等。
它是由硅酸钠和硅酸钙等原料经过高温熔融制成的。
液体玻璃在工业生产和日常生活中具有广泛的应用,比如用于制作玻璃器皿、建筑材料、化工原料等。
那么,液体玻璃的原理是什么呢?首先,液体玻璃的主要成分是硅酸盐。
硅酸盐是一种无机化合物,由硅、氧和金属离子组成。
在液体玻璃中,硅酸盐的结构呈现出非晶态,这意味着它的分子排列是无序的,没有规则的晶格结构。
这也是液体玻璃具有非晶态固体的特点,与晶体玻璃不同。
其次,液体玻璃的制备过程需要高温熔融。
通常情况下,硅酸钠和硅酸钙等原料在高温条件下进行熔融,然后迅速冷却成型。
这种制备方法使得液体玻璃具有非晶态结构,而非晶态结构使得液体玻璃具有较高的抗压强度和硬度,同时也增加了其脆性。
此外,液体玻璃的原理还与其分子结构和化学成分有关。
液体玻璃中的硅酸盐分子呈现出网状结构,其中硅氧键和硅氧键之间交错排列,形成了一个三维的空间网络。
这种结构使得液体玻璃具有较高的化学稳定性和耐腐蚀性,能够抵御酸碱等化学物质的侵蚀。
最后,液体玻璃的原理还与其物理性质有关。
液体玻璃具有较高的折射率和透明度,这使得它成为一种优秀的光学材料。
此外,液体玻璃还具有较高的热膨胀系数,这意味着在温度变化时,液体玻璃的体积会发生变化。
因此,在实际应用中,需要考虑温度对液体玻璃制品的影响。
综上所述,液体玻璃的原理主要涉及其非晶态结构、高温熔融制备、分子结构和化学成分、物理性质等方面。
这些原理使得液体玻璃具有优异的性能和广泛的应用价值。
深入了解液体玻璃的原理,有助于更好地理解其在工业生产和日常生活中的应用,同时也为液体玻璃的进一步研究和开发提供了理论基础。
耐高温硼硅酸盐玻璃
![耐高温硼硅酸盐玻璃](https://img.taocdn.com/s3/m/3d9b3cc476eeaeaad1f3307b.png)
耐高温硼硅酸盐玻璃硼硅酸盐玻璃隶属低膨胀硼硅酸盐系列,膨胀系数3.3,玻璃质量完全符合ISO3583国际标准,经切割、磨边,高温钢化处理等多项工艺制作而成,具有良好的物理及化学性能。
彭硅酸盐玻璃的含硅量在80%以上,玻璃的内部结构稳定性极为良好,因而具有较好的机械性能和化学性能;由于它的低热膨胀系数,能更好地耐受较高的温差变化,并具有良好的灯焰加工性能,是制造实验室用各种加热器皿、结构复杂的玻璃仪器、化工设备和压力水表玻璃等的良好玻璃材料。
广泛应用于化工搪瓷压力容器设备、轻工冷冻、印染、造船、防爆器材等机械视镜配套部件。
一、产品执行标准:执行国家HG/T2144-91化学工业部设计的HGJ501-86-0技术条件及联邦德国标准:DIN 52313-78《玻璃制品的耐温度交变性能的确定》。
二、产品型号及大小:按客户要求生产。
三、产品质量技术指标:1、化学成份:SiO2:81% B2O3:13% Na2O/K2O:4% Al2O3:2%2、机械特性:密度ρ(25℃) 2.2g/cm3杨氏模数64kN/mm3DIN 13316努氏硬度480 ISO9385泊松比0.2 DIN 13316抗弯强度25Mpa DIN 52292 T13、热学特性:线性膨胀系数 3.25*10-6K-120-300℃热容0.83KJ*(kg*K)-120-100℃导热系数 1.2W*(m*k)-190℃4、最高工作温度:热稳定性△T300℃(厚度5T测试)冷热冲击强度值短期使用500℃(厚度5T测试)<10h长期使用450℃(厚度5T测试)≥10h5、玻璃的粘度:粘度工作点104 dpas 1270℃软化点107.6 dpas 820℃退火点1013 dpas 560℃应变点1014.5 dpas 520℃转变温度525℃6、玻璃的化学性能:ISO 719/DIN 12 111 HGB1 耐水性ISO 720 HGA1 耐酸性ISO 1776/DIN 12 116 1耐碱性ISO 695/DIN 52 322 A27、玻璃的耐化学腐蚀性:试剂重量损失目视检查结果/外观24 h at 95℃5VO1.% HCI <0.01 无变化0.02n h2SO4<0.01 无变化H2O <0.01 无变化6 h at 95℃5%NaOH 1.1 白斑0.02 n NaOH 0.16 白色浑浊0.02 n Na2CO30.16 无变化20 min at 23℃10%HF 1.1 白色浑浊10%NH4Fx HF 0.14 无变化8、玻璃的抗压性:硼硅酸盐玻璃的抗压性,即通俗所说的玻璃强度值,能跟玻璃版面大小、玻璃厚度及加工程序等密切相关,厚度、版面不同,其结论数值也不同。
玻璃工艺学玻璃的物理化学特性
![玻璃工艺学玻璃的物理化学特性](https://img.taocdn.com/s3/m/1e20f76e777f5acfa1c7aa00b52acfc789eb9f06.png)
3 热历史对密度、粘度、热膨胀的影响
• T提高未达到Tg ~Tf区时,快冷玻璃的热膨 胀系数和慢冷玻璃的热膨胀系数变化相同, 快冷玻璃的热膨胀系数较大;
• 当通过Tg ~Tf区时,快冷玻璃的热膨胀系数 变化较小,慢冷玻璃的热膨胀系数产生了突 变;
• T继续提高时,快冷玻璃的热膨胀系数先升 后降,慢冷玻璃的热膨胀系数继续升高或下 降。
• 2二元系统玻璃生成规律 1 形成范围与R的半径、电价、极化率、场
强、配位数等有关
结束
2 RmOn-B2O3系统玻璃的生成规律
①同价R半径越大成 玻范围越大。
②半径相近,电荷越 小成玻范围越大。 Li+>Mg2+>Zr4+
成 玻 区 50 域 40
30
Pb
2+
Na
K
mol%
20 10
+ Li
2+
结束
要掌握的玻璃结构
• 硅酸盐玻璃:石英玻璃、R2O-SiO2 系统玻璃和R2O- RO- SiO2系统玻 璃
• 硼酸盐玻璃:B2O3玻璃、碱硼酸盐 玻璃和钠硼硅玻璃
• 磷酸盐玻璃: P2O5玻璃
结束
1.1.4玻璃结构中阳离子的分类与作用 1 玻璃结构中阳离子的分类
• 玻璃结构中阳离子的分类是依据元 素与氧结合的单键能的大小和能否 生成玻璃,将氧化物分为:网络生成 体氧化物、网络外体氧化物、中间 体氧化物。相应的阳离子分别称为 网络生成离子、网络外离子、中间 离子。
1 硅酸盐熔体的结构 硅酸盐熔体倾向形成形状不规则、
短程有序的大离子聚集体
2 硅酸盐熔体的结构特点
①熔体中有许多聚合程度不同的负离子团平衡共存,
光学玻璃成分
![光学玻璃成分](https://img.taocdn.com/s3/m/2efa695dae1ffc4ffe4733687e21af45b307fea8.png)
光学玻璃成分一、引言光学玻璃是一种非常重要的材料,广泛应用于光学领域,如透镜、棱镜、窗户等。
它具有优良的透明性、抗化学腐蚀性和高温稳定性等特点。
本文将详细介绍光学玻璃的成分。
二、硅酸盐玻璃硅酸盐玻璃是最常见的光学玻璃,它由硅酸盐和其他氧化物组成。
其中,硅酸盐占据主导地位,通常占总量的60%~75%。
其他氧化物包括碱金属氧化物(如Na2O和K2O)、碱土金属氧化物(如CaO和MgO)、铝氧化物(如Al2O3)和稀土氧化物等。
这些氧化物可以改变硅酸盐玻璃的性质,例如提高其抗冲击性能和耐磨性能。
三、草酸钙玻璃草酸钙玻璃是一种通过将草酸钙加入到硼硅酸盐基质中制备而成的光学玻璃。
它具有优良的光学性能和化学稳定性,适用于高温和高压环境。
草酸钙玻璃的成分包括硼氧化物、硅氧化物、钙氧化物和草酸钙等。
四、锗玻璃锗玻璃是一种由纯锗或含有少量其他元素(如硅和铝)的锗合金制成的光学玻璃。
它具有高折射率和低色散性质,适用于制造高性能透镜。
锗玻璃的成分主要包括锗元素和其他掺杂元素。
五、氟化物晶体氟化物晶体是一种由碱金属氟化物(如KF、NaF和LiF)和稀土元素组成的光学材料。
它们具有优良的透明度、低色散性能和高折射率等特点,适用于制造激光器和光学器件。
其中,最常见的氟化物晶体包括氟化镁、氟化钠、氟化铝等。
六、非晶态材料非晶态材料是一种没有定型结构的材料,其原子排列呈无规则状态。
它们具有优良的光学性能和化学稳定性,适用于制造高性能光学器件。
非晶态材料的成分包括硅、锗、磷和硼等元素。
七、结论以上是关于光学玻璃成分的详细介绍。
不同种类的光学玻璃由不同的元素组成,这些元素可以影响其物理和化学性质。
在实际应用中,选择合适的光学玻璃材料非常重要,它将直接影响到光学器件的性能和稳定性。
硅酸盐材料有哪些
![硅酸盐材料有哪些](https://img.taocdn.com/s3/m/fc9af76c657d27284b73f242336c1eb91a373304.png)
硅酸盐材料有哪些
硅酸盐材料是一类非常重要的材料,广泛应用于建筑材料、陶瓷、玻璃、电子材料等领域。
硅酸盐材料是指以硅酸盐为主要成分的材料,主要包括硅酸盐陶瓷、硅酸盐水泥、硅酸盐玻璃等。
下面将分别介绍这些硅酸盐材料的特点和应用。
硅酸盐陶瓷是一种以硅酸盐为主要原料制成的陶瓷材料。
硅酸盐陶瓷具有优良的耐高温、耐腐蚀性能,广泛应用于化工、冶金、电子等领域。
硅酸盐陶瓷制品主要包括瓷砖、陶瓷器皿、陶瓷工艺品等,具有良好的装饰性和实用性。
硅酸盐水泥是一种以硅酸盐为主要原料制成的水泥材料。
硅酸盐水泥具有高强度、耐腐蚀、耐高温等优点,广泛应用于建筑领域。
硅酸盐水泥主要用于制作混凝土、砂浆、砌块等建筑材料,具有优良的耐久性和抗压性能。
硅酸盐玻璃是一种以硅酸盐为主要成分的玻璃材料。
硅酸盐玻璃具有优良的透明性、化学稳定性和机械强度,广泛应用于建筑、家具、电子等领域。
硅酸盐玻璃制品主要包括玻璃板、玻璃器皿、玻璃器皿等,具有良好的装饰性和实用性。
除了上述介绍的硅酸盐材料外,硅酸盐材料还包括硅酸盐纤维、硅酸盐复合材料等。
硅酸盐纤维具有优良的耐高温、耐腐蚀性能,广泛应用于隔热、隔音、防火等领域。
硅酸盐复合材料具有优良的机械性能和耐磨性能,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
总的来说,硅酸盐材料具有优良的物理化学性能和广泛的应用前景,是一类非常重要的材料。
随着科技的不断发展,硅酸盐材料的种类和性能将会得到进一步提升,为人类社会的发展做出更大的贡献。
硅酸盐中硅的杂化方式
![硅酸盐中硅的杂化方式](https://img.taocdn.com/s3/m/9be847b26429647d27284b73f242336c1fb9304d.png)
硅酸盐是一类重要的无机材料,其结构中的硅原子起着至关重要的作用。
硅原子的杂化方式对硅酸盐的性质和应用具有重要影响。
本文将介绍硅酸盐中硅的杂化方式,并通过事实举例来说明。
一、硅酸盐中硅的杂化方式的概述硅原子的杂化方式是指硅原子的4个价电子如何重新分配形成化学键。
硅酸盐中硅原子常常采用sp3杂化方式,即一个s轨道和三个p轨道形成四个等能量的sp3杂化轨道。
这种杂化方式使硅原子能够形成四个共价键,与其他元素形成稳定的化合物。
二、sp3杂化方式在硅酸盐中的应用举例1. 硅酸盐玻璃硅酸盐玻璃是一种广泛应用的材料,其主要成分是二氧化硅(SiO2)。
在硅酸盐玻璃中,硅原子通过sp3杂化方式形成四个等能量的sp3杂化轨道,与氧原子形成四个共价键。
这种杂化方式使得硅酸盐玻璃具有优良的物理性质,如高熔点、高抗热震性和优异的光学透明性。
2. 硅酸盐水泥硅酸盐水泥是建筑材料中常用的一种。
在硅酸盐水泥中,硅原子通过sp3杂化方式形成四个等能量的sp3杂化轨道,与氧原子形成四个共价键。
这种杂化方式使得硅酸盐水泥具有优良的硬化性能和抗压强度,适用于各种建筑工程。
3. 硅酸盐陶瓷硅酸盐陶瓷是一种常见的陶瓷材料,其主要成分是硅酸盐矿物。
在硅酸盐陶瓷中,硅原子通过sp3杂化方式形成四个等能量的sp3杂化轨道,与其他元素形成稳定的化合物。
这种杂化方式使得硅酸盐陶瓷具有良好的化学稳定性和耐高温性能,适用于各种工业领域。
三、硅酸盐中硅的杂化方式的意义硅酸盐中硅的杂化方式对硅酸盐材料的性质和应用具有重要影响。
sp3杂化方式使硅原子能够形成四个共价键,增加了硅酸盐材料的稳定性和硬度。
同时,这种杂化方式也使硅酸盐材料具有优异的导电性能和光学性能,适用于电子器件和光学器件等领域。
总结:硅酸盐中硅的杂化方式是硅酸盐材料性质和应用的基础。
sp3杂化方式使硅原子能够形成四个共价键,增加了硅酸盐材料的稳定性和硬度。
硅酸盐玻璃、硅酸盐水泥和硅酸盐陶瓷等材料的应用均依赖于硅原子的sp3杂化方式。
硅酸盐物理化学
![硅酸盐物理化学](https://img.taocdn.com/s3/m/c35990dd541810a6f524ccbff121dd36a32dc4de.png)
硅酸盐物理化学篇一:硅酸盐是一种广泛存在于自然界中的重要矿物质盐类,其化学性质和物理结构对其应用具有重要意义。
本文将介绍硅酸盐的基本概念、物理性质和化学性质,以及其在建筑材料、陶瓷、玻璃和其他领域中的应用。
正文:1. 基本概念硅酸盐是由硅和氧元素组成的无机化合物。
硅原子与氧原子以共价键结合形成硅氧化合物,如二氧化硅、三氧化硅等。
氧原子则与两个硅原子结合形成单晶硅、单晶硅、多晶硅等。
硅酸盐的化学式为Si2O3,是一种高纯度的无机化合物,具有高强度、高硬度、耐腐蚀和耐高温等特点。
2. 物理性质硅酸盐的物理性质主要包括晶体结构、熔点、沸点、硬度、密度和颜色等。
(1)晶体结构:硅酸盐的晶体结构属于立方晶系,其中硅和氧原子以共价键相连,形成六边形晶胞。
(2)熔点:硅酸盐的熔点一般在2300-2500°C之间,不同种类的硅酸盐熔点有所差异。
(3)沸点:硅酸盐的沸点一般在3440-3580°C之间,不同种类的硅酸盐沸点有所差异。
(4)硬度:硅酸盐的硬度在摩氏硬度表中属于中等硬度,不同种类的硅酸盐硬度有所差异。
(5)密度:硅酸盐的密度一般在2.7-3.1g/cm3之间,不同种类的硅酸盐密度有所差异。
(6)颜色:硅酸盐的颜色因种类而异,一般为灰色、白色、黄色等。
3. 化学性质硅酸盐的化学性质主要包括化学反应活性、酸碱性质、金属反应等。
(1)化学反应活性:硅酸盐与其他元素有很强的化学反应活性,如与铝、铁反应生成相应的硅酸盐化合物。
(2)酸碱性质:硅酸盐的水溶液呈中性,在酸和碱的作用下会发生相应的反应。
(3)金属反应:硅酸盐可以与一些金属反应生成相应的金属盐化合物,如与钠反应生成钠离子硅酸盐、与钾反应生成钾离子硅酸盐等。
硅酸盐具有广泛的化学和应用价值,其物理和化学性质决定了其在建筑材料、陶瓷、玻璃和其他领域的广泛应用。
随着科技的不断进步,硅酸盐的应用前景将越来越广阔。
篇二:硅酸盐物理化学是一门研究硅酸盐及其相关物质的物理、化学和电学性质的学科,主要包括硅酸盐的结构、性质、合成和制备方法,以及硅酸盐在材料、化学和能源等领域的应用。
硅酸盐的性质与结构
![硅酸盐的性质与结构](https://img.taocdn.com/s3/m/45e9029c6e1aff00bed5b9f3f90f76c660374c13.png)
硅酸盐的配位性还可以影响其化学 性质,如酸碱性、溶解性等
硅酸盐的化学性质:具有较强的反应活性,能与多种物质发生化学反应 反应类型:酸碱反应、氧化还原反应、络合反应等 反应条件:温度、压力、催化剂等 反应产物:硅酸盐的化学反应产物多种多样,包括无机物、有机物等
硅酸盐的结构类 型
硅酸盐的岛状结构是由硅氧四面体 和氧化物四面体组成的
岛状结构中的硅氧四面体和氧化物 四面体可以相互转化添加标题添加标题来自添加标题添加标题
硅氧四面体和氧化物四面体通过共 用氧原子连接,形成岛状结构
岛状结构是硅酸盐中常见的结构类 型,具有较高的稳定性和热稳定性
硅酸盐的链状结构是由硅氧四面体通过共 用氧原子连接而成的
链状结构中的硅氧四面体可以是单链、双 链或多链
硅氧十二面体:硅原子与十二个氧原子形成十 二面体结构
硅氧二十面体:硅原子与二十个氧原子形成二 十面体结构
硅氧四面体与硅氧六面体的组合:硅氧四面体 与硅氧六面体通过共用氧原子形成骨架结构
硅酸盐的合成与 制备
熔融法:将硅酸盐原料在高温下熔融,形成硅酸盐 水热法:将硅酸盐原料在高温高压下与水反应,形成硅酸盐 溶剂热法:将硅酸盐原料在溶剂中加热,形成硅酸盐 固相反应法:将硅酸盐原料在高温下直接反应,形成硅酸盐 气相沉积法:将硅酸盐原料在高温下蒸发,形成硅酸盐 电化学法:将硅酸盐原料在电场作用下反应,形成硅酸盐
优良性能
陶瓷材料广泛 应用于建筑、 电子、化工等
领域
陶瓷材料在环 保、新能源等 领域也有广泛
应用
硅酸盐是玻璃的主要成分 硅酸盐的性质决定了玻璃的物理和化学性质 硅酸盐的结构决定了玻璃的透明度和强度 硅酸盐的应用领域广泛,包括建筑、汽车、电子等领域
硅酸盐在高分子合成中的应用
玻璃(非晶无机非金属材料)
![玻璃(非晶无机非金属材料)](https://img.taocdn.com/s3/m/6dc46fbdbdeb19e8b8f67c1cfad6195f312be81f.png)
玻璃(非晶无机非金属材料)1:正文:玻璃(非晶无机非金属材料)一、定义玻璃是一种非晶无机非金属材料,其主要成分是二氧化硅(SiO2)和其他氧化物。
二、分类1. 按成分分:1.1 硅酸盐玻璃:主要成分是二氧化硅,如石英玻璃、硅酸盐岩玻璃等。
1.2 氧化物玻璃:主要成分是氧化物,如硼酸玻璃、碱金属玻璃等。
2. 按制备方式分:2.1 熔融法制备的玻璃:通过将原料熔化后冷却固化得到,如浮法玻璃、口吹玻璃等。
2.2 沉积法制备的玻璃:通过在基底上逐层沉积材料形成玻璃,如薄膜玻璃、光纤玻璃等。
三、性质1. 光学性质:玻璃具有透明性,可用于光学器件制作。
2. 物理性质:玻璃具有高硬度、高熔点和较小的热膨胀系数。
3. 化学性质:玻璃对酸和强碱一般具有较好的耐蚀性。
四、应用领域1. 建筑领域:玻璃用于建筑幕墙、窗户、墙面装饰等。
2. 光学仪器领域:玻璃用于制作望远镜、显微镜、眼镜等。
3. 医药领域:玻璃用于制作试管、药瓶等医疗器械。
4. 电子领域:玻璃用于制作显示器、光纤等电子元件。
5. 包装领域:玻璃用于制作酒瓶、保鲜瓶等包装容器。
附件:[可添加相关文献、研究报告等附件]法律名词及注释:1. 非晶无机非金属材料:指在宏观上呈无定形结构的无机非金属材料,如玻璃、陶瓷等。
2. 二氧化硅:化学式为SiO2,是一种无机化合物,广泛用于玻璃制造和材料工程领域。
3. 氧化物:指由氧原子和其他非金属元素组成的化合物,如氧化硼、氧化铝等。
2:正文:玻璃(非晶无机非金属材料)一、定义和概述玻璃是一种非晶无机非金属材料,主要成分是二氧化硅和其他氧化物。
它是一种无定形的固体,具有透明度和硬度较高的特点。
玻璃可以通过熔融法或沉积法制备,广泛应用于建筑、光学、电子等领域。
二、玻璃的分类1. 按成分分类:1.1 硅酸盐玻璃:主要成分是二氧化硅,常见的有石英玻璃、硅酸盐岩玻璃等。
1.2 氧化物玻璃:主要成分是氧化物,如硼酸玻璃、碱金属玻璃等。
玻璃的化学成分
![玻璃的化学成分](https://img.taocdn.com/s3/m/7b48f569cdbff121dd36a32d7375a417876fc16a.png)
玻璃的化学成分玻璃是一种广泛应用于日常生活和工业生产中的常见材料。
它的化学成分主要包括硅酸盐、硅酸盐骨架、金属氧化物等。
在这篇文章中,我们将深入探讨玻璃的化学成分及其特点。
玻璃的主要成分是硅酸盐。
硅酸盐是由硅、氧两种元素组成的化合物,化学式为SiO2。
硅是地壳中含量最丰富的元素之一,而氧则是地球上广泛分布的元素。
硅酸盐是玻璃中最主要的组成部分,决定了玻璃的基本性质。
硅酸盐将硅原子与氧原子相连,形成了硅氧键(Si-O)。
这种键结构非常稳定,使得硅酸盐具有优异的抗腐蚀性和耐高温性。
正是由于硅氧键的存在,玻璃具有良好的化学稳定性,可以抵御许多化学物质的腐蚀。
另外,硅酸盐还赋予玻璃良好的透明性和机械强度。
除了硅酸盐,玻璃中还含有硅酸盐骨架。
硅酸盐骨架是由硅酸盐单元通过共价键连接而成的网状结构。
这种结构类似于一张无穷大的立方网格,提供了玻璃的强度和稳定性。
硅酸盐骨架的存在使得玻璃具有一些特殊的性质,如高温稳定性、高硬度和低热膨胀系数。
另外,玻璃的化学成分中还包含了一些金属氧化物。
这些金属氧化物通常被添加到玻璃中,以改变其物理性质。
比如,添加铝氧化物可以增强玻璃的机械强度和耐热性。
添加钠氧化物可以降低玻璃的熔点,使其更容易加工。
添加铅氧化物可以提高玻璃的折射率和抗辐射性能。
总的来说,玻璃的化学成分主要包括硅酸盐、硅酸盐骨架和金属氧化物。
硅酸盐赋予玻璃优异的抗腐蚀性和耐高温性,硅酸盐骨架提供了玻璃的强度和稳定性,金属氧化物改变了玻璃的物理性质。
这些成分的相互作用共同决定了玻璃的特点和用途。
玻璃作为一种重要的材料,广泛应用于建筑、汽车、电子、光电、医疗等领域。
它的透明性使其成为制作窗户、镜子和光学仪器的理想选择;其化学稳定性使其成为存储化学试剂和药品的理想容器;其优良的绝缘性能使其成为制造电子设备的重要材料。
此外,玻璃还可以根据需要进行加工和改变成型,具有极大的设计自由度。
总结起来,玻璃的化学成分主要包括硅酸盐、硅酸盐骨架和金属氧化物。
硅酸盐材料
![硅酸盐材料](https://img.taocdn.com/s3/m/02412543a36925c52cc58bd63186bceb18e8ed6c.png)
硅酸盐材料硅酸盐材料是一类重要的无机材料,由硅氧键连接的硅酸根离子(SiO4)构成。
硅酸盐材料具有广泛的应用领域,包括建筑材料、陶瓷材料、玻璃材料、电子材料等。
本文将重点介绍硅酸盐材料的特点、制备方法和应用。
硅酸盐材料具有以下几个特点:首先,硅酸盐材料具有较高的化学稳定性和热稳定性,能够在高温和低温环境中保持稳定,具有耐火、耐酸碱腐蚀等特点;其次,硅酸盐材料的物理性能也较好,具有较低的热膨胀系数、较高的强度和硬度,能够满足不同领域的需求;此外,硅酸盐材料还具有较好的光学性能和电学性能,可用于制备光学器件和电子器件。
硅酸盐材料的制备方法主要有熔融法、溶胶-凝胶法和水热法等。
其中,熔融法是最常用的制备硅酸盐材料的方法,通过将适量的原料熔融后冷却结晶形成硅酸盐材料。
溶胶-凝胶法是一种将溶胶逐渐凝胶转化为固体材料的方法,通过控制凝胶过程中的条件,可以制备出具有不同形态和结构的硅酸盐材料。
水热法则是将前驱体溶解在水中,通过水热反应形成硅酸盐材料,该方法具有反应温度低、制备周期短的优势。
硅酸盐材料在各个领域具有广泛的应用。
在建筑材料领域,硅酸盐材料被广泛应用于水泥、混凝土、玻璃等的制备,能够提高材料的强度和耐久性。
在陶瓷材料领域,硅酸盐材料可制备出具有较高强度和硬度的陶瓷材料,广泛用于制造陶瓷器具和陶瓷电子元件。
在玻璃材料领域,硅酸盐材料是制备玻璃的重要原料,其添加可以提高玻璃的透明度和强度。
在电子材料领域,硅酸盐材料常用于制备光学器件和电子器件,具有良好的光学透明性和电学性能。
总而言之,硅酸盐材料是一类重要的无机材料,具有广泛的应用领域。
在未来的研究中,我们还可以通过改变硅酸盐材料的形貌和结构,探索更多的应用领域和性能,进一步拓展硅酸盐材料的潜力。
玻璃杨氏模量
![玻璃杨氏模量](https://img.taocdn.com/s3/m/240f75a7541810a6f524ccbff121dd36a32dc41f.png)
玻璃杨氏模量
玻璃是一种常见的无机非晶态固体材料,具有许多优良的性质,如透明、硬度高、抗化学腐蚀等。
在工业和生活中有着广泛的应用,而玻璃的性能很大程度上取决于其杨氏模量。
杨氏模量是描述材料弹性性质的重要参数之一,通常用符号E表示。
对于玻璃这样的非晶态材料,其杨氏模量是指在受力时单位面积内应变与应力之间的比值。
简单来说,杨氏模量越大,材料的刚度就越高,抗弯抗压性能也就越好。
玻璃的杨氏模量通常在50-90 GPa之间,不同类型的玻璃具有不同的杨氏模量。
例如,硅酸盐玻璃的杨氏模量约为70-90 GPa,而硼硅酸盐玻璃的杨氏模量则在60-70 GPa左右。
玻璃的杨氏模量受到其成分、结构以及制备工艺等因素的影响。
在实际应用中,了解玻璃的杨氏模量对于设计和工程选择具有重要意义。
比如,在建筑领域中,需要考虑玻璃幕墙的抗风性能,而玻璃的杨氏模量就是一个关键参数。
另外,在光学器件中,玻璃的变形和热变形特性也需要通过杨氏模量来进行评估。
玻璃的杨氏模量还与其制备工艺密切相关。
通过改变玻璃的成分比例、添加助剂或者采用特殊的工艺方法,可以调控玻璃的杨氏模量,从而满足不同的工程需求。
总的来说,玻璃的杨氏模量是其重要的物理性质之一,直接影响着
玻璃的力学性能和工程应用。
通过深入研究玻璃的杨氏模量,可以更好地理解玻璃材料的性质,为其在各个领域的应用提供更多的可能性。
希望未来能够有更多关于玻璃杨氏模量的研究,为玻璃材料的发展和创新提供更多的支持和帮助。
硅酸盐玻璃用途
![硅酸盐玻璃用途](https://img.taocdn.com/s3/m/2195bc81dc3383c4bb4cf7ec4afe04a1b171b076.png)
硅酸盐玻璃用途硅酸盐玻璃是一种广泛应用于建筑、家居、工业、医疗等领域的材料。
它具有优良的物理、化学性质,因此被广泛应用于各个领域。
下面将从建筑、家居、工业、医疗四个方面来介绍硅酸盐玻璃的用途。
一、建筑领域硅酸盐玻璃在建筑领域中的应用非常广泛。
它可以用于制作窗户、门、墙壁、地板等建筑材料。
硅酸盐玻璃的透明度高,可以让阳光透过窗户照进室内,使室内更加明亮。
同时,硅酸盐玻璃还具有隔音、隔热、防火等优良性能,可以提高建筑的安全性和舒适性。
二、家居领域硅酸盐玻璃在家居领域中的应用也非常广泛。
它可以用于制作餐具、花瓶、酒杯、灯具等家居用品。
硅酸盐玻璃的质地坚硬,不易磨损,可以保证家居用品的使用寿命。
同时,硅酸盐玻璃还具有耐高温、耐腐蚀等性能,可以保证家居用品的安全性和卫生性。
三、工业领域硅酸盐玻璃在工业领域中的应用也非常广泛。
它可以用于制作化学仪器、光学仪器、电子仪器等工业设备。
硅酸盐玻璃具有优良的光学性能,可以用于制作光学仪器,如显微镜、望远镜等。
同时,硅酸盐玻璃还具有耐高温、耐腐蚀等性能,可以用于制作化学仪器、电子仪器等。
四、医疗领域硅酸盐玻璃在医疗领域中的应用也非常广泛。
它可以用于制作人工关节、牙科修复材料、医用仪器等医疗器械。
硅酸盐玻璃具有生物相容性好、不易引起过敏等优良性能,可以用于制作人工关节、牙科修复材料等。
同时,硅酸盐玻璃还具有耐高温、耐腐蚀等性能,可以用于制作医用仪器。
总之,硅酸盐玻璃是一种非常优良的材料,具有广泛的应用前景。
它在建筑、家居、工业、医疗等领域中都有着重要的应用价值。
铝硅酸盐玻璃黏度、析晶及物理性能的研究
![铝硅酸盐玻璃黏度、析晶及物理性能的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/7a293e7ea22d7375a417866fb84ae45c3b35c200.png)
0引言铝硅酸盐玻璃作为新型电子显示玻璃,具有高应变点、高软化点,良好的耐化学侵蚀与热稳定性,也因其硬度高、耐刮擦性能良好而广泛应用于盖板保护玻璃。
产品的性能主要由其组成决定,在进行玻璃料方设计时,玻璃中各组分对于玻璃性能的作用方向与作用程度则为最基础、也是最重要的基础研究。
本文分别用B2O3、K2O、P2O5等量替代Na2O,研究其含量变化对铝硅酸盐玻璃黏度、析晶性能及物理性能(包含退火点、软化点、应变点及热膨胀系数)的影响。
1实验(1)化学组成设计与制备本实验所用原料均以分析纯试剂的形式引入,为相应的氧化物或对应的酸及碳酸盐;所设计的铝硅酸盐玻璃的化学组成如表1所示。
在空白对比组(1#)的基础上,以B2O3、K2O、P2O5分别等量替代1%Na2O (2#~3#),研究其含量变化对铝硅酸盐玻璃黏度、析晶性能及物理性能(包含退火点、软化点、应变点及热膨胀系数)的影响。
将表1所列铝硅酸盐玻璃的化学组成转化成玻璃配合料,称重并混合均匀后加到铂金坩埚中,然后将装有玻璃配合料的铂金坩埚置于高温马弗炉中进行熔制;待玻璃配合料熔化成均质的玻璃熔体后,将其在1500~1650 ℃温度下迅速取出并倒入预热好的耐热模具中浇注成型,然后将固化后的玻璃块放入退火炉中退火。
2结果与讨论(1)等量替代1% Na2O对玻璃黏度的影响将1#~4#玻璃样品进行高温黏度测试,测试温度范围1150~1600 ℃,将各样品黏度测试数据作图进行对比分析,其黏度—温度曲线如图1所示。
图1 各料方的黏度—温度曲线由图1可以看出:Na2O分别被B2O3、K2O、P2O5等量替代后,各玻璃高温黏度基本变化不大,但低温黏度有所差异。
(2)等量替代1 % Na2O对玻璃物理性能的影响表2列举了各化学组成玻璃的物理性能。
表2 各料方物理温度玻璃的退火点、软化点、应变点的高低取决于玻璃中各键的键能的大小和玻璃网络的致密程度。
对比表2中数据可以看出,与1#各物理性能相比,用B2O3、K2O分别等量替代1%Na2O后,Na2O含量的降低使得玻璃断键能力减弱,因此玻璃的退火点、软化点、应变点稍有降低,而K2O给出游离氧的能力较Na2O大,适量补偿了Na2O因含量降低而引起的断键能力减弱问题,综合作用使得玻璃网络结构疏松,热膨胀系数增大。
石英玻璃透过范围
![石英玻璃透过范围](https://img.taocdn.com/s3/m/9b9eb55fb94ae45c3b3567ec102de2bd9605dee8.png)
石英玻璃透过范围
石英玻璃是一种高硅酸盐玻璃,具有优异的物理、化学和光学性质。
它是由半世纪前
的石英水晶和其他无色高硅酸盐玻璃制成的,是工业和科技领域的常用材料之一。
石英玻
璃的透过范围涵盖了紫外、可见和近红外光谱区域。
石英玻璃在紫外光谱区域的透过范围非常广,从120nm到2500nm左右。
其中,石英玻璃的主要透过峰位于200到300nm之间,峰值达到95%以上。
这使得它在紫外光学、光子学、分子生物学等领域得到了广泛的应用。
例如,紫外光谱分析是研究化学组成、结构和反应
过程的重要手段之一,通常需要使用透过性好的材料作为样品池和微量分析管。
此外,紫
外光是极其重要的光源,应用在荧光、吸收、散射等实验中。
总之,石英玻璃透过范围广泛,可用于紫外、可见和近红外光谱区域,具有广泛的应
用前景。
随着高科技的发展,石英玻璃将不断拓展应用领域,成为新材料领域的重要一
员。
玻纤化学成分
![玻纤化学成分](https://img.taocdn.com/s3/m/5ae27dd15ff7ba0d4a7302768e9951e79b8969fe.png)
玻纤化学成分玻璃纤维是一种由玻璃制成的纤维材料,具有优异的化学成分和物理性质。
它主要由硅酸盐、碳酸盐和硼酸盐等化学成分组成,其中最常见的是硅酸盐玻璃纤维。
硅酸盐玻璃纤维是玻璃纤维的主要成分,其化学成分主要包括硅酸盐、氧化铝、氧化钙、氧化镁等。
其中,硅酸盐是玻璃纤维最主要的组成部分,其含量通常在50%以上。
硅酸盐的特点是具有较高的熔点和熔化粘度,使得玻璃纤维具有良好的耐高温性能。
玻璃纤维中的碳酸盐主要是碳酸钙,其含量较低,通常在2%左右。
碳酸盐的添加可以提高玻璃纤维的强度和韧性,同时降低纤维的熔点,使得纤维更易于加工和成型。
硼酸盐是玻璃纤维中的另一种重要成分,其含量通常在10%以下。
硼酸盐的主要作用是增加玻璃纤维的化学稳定性和抗碱性能,使得纤维在潮湿环境和碱性介质中仍能保持较好的性能。
除了上述主要成分外,玻璃纤维中还含有少量的氟化物、氧化钾、氧化钠等杂质。
这些杂质的存在对玻璃纤维的性能影响较小,但仍需要进行控制和监测,以确保玻璃纤维的质量和稳定性。
玻璃纤维的化学成分决定了其具有良好的耐腐蚀性、耐高温性、绝缘性和机械性能等特点。
它在航空航天、汽车制造、建筑材料、电子电器等领域具有广泛的应用。
例如,在航空航天领域,玻璃纤维被用于制作航天器的外壳和结构件,以提高航天器的轻量化和耐热性能;在汽车制造领域,玻璃纤维被用于制作汽车的外壳和零部件,以提高汽车的安全性和燃油经济性;在建筑材料领域,玻璃纤维被用于制作隔热保温材料和装饰材料,以提高建筑物的节能性能和美观性。
玻璃纤维具有优异的化学成分和物理性质,其主要成分包括硅酸盐、碳酸盐和硼酸盐等。
这些化学成分赋予了玻璃纤维良好的耐腐蚀性、耐高温性、绝缘性和机械性能,使得它在各个领域都有着广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展,玻璃纤维的化学成分和性能将不断得到改进和优化,以满足人们对材料性能的不断提高的需求。
简述硅酸盐晶体的基本结构特点
![简述硅酸盐晶体的基本结构特点](https://img.taocdn.com/s3/m/925949634a35eefdc8d376eeaeaad1f34693119e.png)
硅酸盐晶体是一类具有硅氧四面体结构基本单元的结晶物质,具有多种不同的结构特点。
以下是对硅酸盐晶体基本结构特点的简要描述:1. 硅氧四面体结构硅酸盐晶体的基本结构特点之一就是其由硅氧四面体构成的结构。
硅酸盐晶体的结构单位是由一个硅原子和四个氧原子构成的硅氧四面体。
在这种结构中,一个硅原子通过共价键连接着四个氧原子,形成了一个类似于四面体的结构。
这种硅氧四面体的结构单位是硅酸盐晶体结构的基础,它决定了硅酸盐晶体的物理化学性质和结构特征。
2. 多样的配位结构硅酸盐晶体的另一个结构特点是其具有多样的配位结构。
在硅氧四面体结构的基础上,硅酸盐晶体可以通过不同的配位方式形成多种不同的晶体结构。
硅酸盐晶体中的硅原子和氧原子可以通过共价键、离子键或氢键等不同的配位方式结合在一起,形成了不同的晶体结构。
这种多样的配位结构使得硅酸盐晶体拥有丰富多彩的物理化学性质,适应了不同的应用领域和需求。
3. 多种晶体形态硅酸盐晶体还具有多种不同的晶体形态。
基于硅酸盐晶体的结构特点和配位结构,硅酸盐晶体可以形成多种不同的晶体形态,包括直角棱柱形、六方柱形、正四面体形等。
这些不同的晶体形态反映了硅酸盐晶体内部结构的多样性和复杂性,也为其在不同领域的应用提供了丰富的选择。
4. 特殊的物理化学性质硅酸盐晶体的基本结构特点还表现在其特殊的物理化学性质上。
由于硅氧四面体结构的存在,硅酸盐晶体具有较高的热稳定性、化学稳定性和机械强度,这使得硅酸盐晶体在陶瓷、玻璃等领域有着广泛的应用。
不同的配位结构和晶体形态也赋予了硅酸盐晶体不同的光学、电学和磁学性质,为其在光学器件、电子器件等领域的应用提供了可能性。
硅酸盐晶体具有独特的硅氧四面体结构、多样的配位结构、多种不同的晶体形态以及特殊的物理化学性质。
这些结构特点赋予了硅酸盐晶体丰富的应用前景和发展空间,使其成为当代材料科学领域中备受关注和研究的重要材料之一。
5. 应用领域的多样性硅酸盐晶体在多个领域都有广泛的应用,其中最为显著的是在玻璃和陶瓷工业中。
物理化学强度性质
![物理化学强度性质](https://img.taocdn.com/s3/m/e5b5a11a3868011ca300a6c30c2259010202f3fc.png)
物理化学强度性质由于普通玻璃的抗压强度只有2Mpa左右,因此,当被推或被压在两个极限值之间时(其值应小于最大抗压强度,而不能超过该值),其最终强度还会下降,这是正常现象。
1、抗拉强度,主要受玻璃种类影响,因为同样的材料(主要指硅酸盐)在加工中变形,材料表面呈波纹状或破碎,抗拉强度就降低。
2、抗弯强度,在抗弯曲试验中,力达到一定程度后,力学性质发生了突然变化,其抗弯强度反而增高,这种现象叫做玻璃的“自锐”,这也是玻璃及其制品断裂时的一种特殊现象。
玻璃自锐性质用α表示,式中R--玻璃的屈服极限(mpa),α=R/2,材料在拉伸应力作用下出现明显开裂并伴随着显著的形状改变时的最小应力值。
3、抗冲击强度,主要受玻璃种类影响,与钢化玻璃相比,普通玻璃在制造和使用过程中不易破损,但对重物的冲击则容易破损,这种现象称为“自爆”。
3。
对于一般硬木家具来说,还需注意以下几点: 1。
不宜放在阳光直射处,宜放在光线较暗、湿度低的地方,以防干裂变形。
2。
油漆涂饰时应先刷清漆封底,干燥后再刷二遍色漆,第一遍色漆干透后再刷第二遍。
3。
漆好的家具,切忌用硬物磨擦,以免损伤漆膜,也不宜用碱水或肥皂水洗刷。
4。
新买的红木家具,应先用湿布揩去表面浮尘,然后再用干净的湿布揩擦一遍,不宜直接用自来水冲洗。
5。
若是美耐板材质的家具,切忌放在朝南的大玻璃窗前,阳光长期直射会使家具局部褪色,木料容易干裂变形,影响外观。
对于一般硬木家具来说,其内部结构越简单越好,要尽量避免弯曲、镂空等太复杂的工艺。
比如,餐桌和椅子腿,应选用实木而不宜用金属;复杂的花纹、雕饰既不实用,也不雅观。
硬木家具一般表面都是采用纯实木制成,所以整体性能比较好。
实木家具保养起来很简单,一般就是保持干净整洁就可以了。
要想保养得好,平时一定要勤加保养。
比如,经常用微湿柔软的布擦拭灰尘,以防止尘土长期堆积而难以清除;定期打蜡,每隔6-12个月,为了保持家具漆膜的光亮度,应为家具上一层蜡;避免用酒精、汽油或其他化学溶剂除污渍。
为什么玻璃具有较高的穿透率?
![为什么玻璃具有较高的穿透率?](https://img.taocdn.com/s3/m/2410827e366baf1ffc4ffe4733687e21ae45ff72.png)
为什么玻璃具有较高的穿透率?一、材料组成影响穿透率玻璃的高穿透率与其材料组成有着密切关系。
一般情况下,玻璃由硅酸盐和其他金属氧化物组成。
其中,硅酸盐是主要成分,它是一种无机盐类化合物,具有高度的化学稳定性和无毒性。
这种化合物在玻璃中形成了网状结构,使得光线能够更容易地穿过。
二、玻璃的物理特性影响穿透率除了材料组成外,玻璃的物理特性也对穿透率起着重要作用。
首先,玻璃的表面是光滑的,这使得光线在通过时减少了散射和折射,提高了穿透率。
而且,玻璃的折射率相对较低,这意味着光线在玻璃中的传播速度较快,从而提高了穿透率。
三、玻璃的制备工艺影响穿透率制备玻璃的工艺也对穿透率产生影响。
在玻璃的熔融过程中,需要控制温度和压力等参数,以避免在玻璃中产生气泡和杂质。
如果玻璃中含有气泡或杂质,会导致光线的散射和吸收,降低穿透率。
因此,制备过程中的精细控制是确保玻璃具有较高穿透率的重要因素之一。
四、应用领域与玻璃穿透率的关系玻璃作为一种常见的建筑材料,其穿透率在很大程度上决定了其应用领域。
例如,透明玻璃常用于建筑中的窗户和门,以提供良好的光线透过性和视觉效果。
而具有较高穿透率的光学玻璃广泛应用于光学仪器和科学研究领域,用于制作光学透镜、光学棱镜等设备。
总结:玻璃具有较高的穿透率是由于其材料组成、物理特性和制备工艺综合作用的结果。
硅酸盐的结构、表面的光滑以及折射率的适中,都为光线的穿透提供了良好的条件。
此外,玻璃的制备工艺也是确保穿透率的关键因素之一。
不同领域中对于穿透率的需求也直接影响了玻璃的应用范围。
通过对玻璃穿透率的理解,我们能更好地了解玻璃材料的特性与应用领域。
硼硅酸盐玻璃线膨胀系数
![硼硅酸盐玻璃线膨胀系数](https://img.taocdn.com/s3/m/9df21cddafaad1f34693daef5ef7ba0d4a736d05.png)
硼硅酸盐玻璃线膨胀系数
硼硅酸盐玻璃是一种特殊的玻璃材料,它具有很高的耐热性和化学稳定性,因此被广泛应用于高温工艺和化学实验中。
而硼硅酸盐玻璃的线膨胀系数则是其一个重要的物理特性,它决定了玻璃在温度变化时的变形程度。
线膨胀系数是指物质在温度变化时,单位长度的长度变化量与温度变化量之比。
对于硼硅酸盐玻璃而言,其线膨胀系数通常在5-7×10^-6/℃之间,这意味着在温度升高1℃时,玻璃的长度会增加5-7微米。
这个数值相对较小,说明硼硅酸盐玻璃具有较好的热稳定性和尺寸稳定性。
硼硅酸盐玻璃的线膨胀系数对于其应用具有重要意义。
例如,在高温工艺中,如果使用的材料线膨胀系数过大,容易导致材料变形、开裂等问题,从而影响工艺的稳定性和产品的质量。
而硼硅酸盐玻璃的线膨胀系数较小,可以有效避免这些问题的发生。
硼硅酸盐玻璃的线膨胀系数还决定了其与其他材料的配合性。
例如,在光学领域中,硼硅酸盐玻璃常用于制作光学元件,如透镜、棱镜等。
而这些元件通常需要与金属、陶瓷等材料组合使用,因此需要考虑它们的线膨胀系数是否匹配,以避免因温度变化而导致元件失效。
硼硅酸盐玻璃的线膨胀系数是其一个重要的物理特性,它决定了玻
璃在温度变化时的变形程度,对于其应用具有重要意义。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的硼硅酸盐玻璃,以确保其具有良好的热稳定性和尺寸稳定性。
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近年来苏联乔姆金娜Il,l与阿本l,+1也分嚼0提出了计算狡璃性貭的体系.乔姆金娜按以下加和公式计算玻璃的性貭(1.4—3)∑—S01式中/,(与Po为玻璃与其氧化物的性貭;do为氧化物重量百分比;Jo为氧化物结构系数.系数JD及/,o由微分法求得.
所谓微分法是将原始玻璃的性貭与添加微量(1—2gG)的氧化物后的性貭加以比较,并假定在微量的氧化物加入后不改变玻璃的基本结构状态.Jo在大多数情;B下相当于氧化物分子量,而有时等于一定的硅酸盐分子量.氧化硼和氧化铅的Jo与Po根据它们在玻璃中的
结构状态不同给出了几组数值.
乔姆金娜孰为氧化硼的户。
与Jo决定于硼的配位数,而氧化铅的Po与Jo决定于在玻璃中形成的硅酸铅所处的状忒在乔姆金娜的计算系统中提供了几种常用氧化物的计算系数,可用以计算玻璃密度、光学常数及热膨胀系数等常用性貭,·阿本按下式计算玻璃的性貭§1.4—1现有硅酸盐玻璃物理性貭各种计算方法的评价g—∑百jr;(土.4-4);式中豆为某氧化物;的部分性貭;
为此氧化物的分子分数.阿本用下面方法获得氧化物部分性貭豆;首先在总结大量文献数据的基础上按加和原则计算几种在玻璃中性貭表现较稳定的氧化物部分性貭,同时系统地在不同组成玻璃中添加某氧化物并测定玻璃的性貭变化,然后用微差方法计算这氧化物部分性貭.通过试验数据的积累,阿本进一步建立了氧化物部分性貭与其在玻璃中含量的关系,并且发现有一系列氧化物(Si02,Ti02,Bz03,MgO,CdO,PbO)其部分性貭不是常数,而决定于玻璃成份.
例如阿本孰为氧化硼部分性貭决定于它的配位数,而硼是否由三角沐变成四面体由下面三种因素决定:(i)碱金属与碱土金属氧化物和氧化硼含量之比值;(㈠玻璃中氧化铝的合量;(iii)二氧化硅合量.阿本提供了比较多的氧化物(18种)的部分性貭数据,且可以根据它们计算折射率、色散、密度等了种玻璃性貭.除了上述玻璃光学常数、密度和热膨胀系数外,适合进行计算的性貭还有弹性系数.
在威因凯尔曼与萧特Il’以后,克拉尔克(Clarke)与脱纳尔(Turner)山’也对个别硅酸盐玻璃系统中某些氧化物的弹性模数提出一些计算系数.不久前阿本、柯茨劳夫撕卡姬与干福熹‘l‘’在研究硅酸盐玻璃弹性变化的试验基础上也提出了玻璃弹性模数及扭变模数新的计
算体系.玻璃的电性貭与外界温度、电场频率和强度有很大关系,难以推导出简单的通用计
算公式.
同时,由于玻璃表面性貭和加工貭量的影响,玻璃硬度、脆度和机械强度也较难计算.所以,能较精确地进行计算的常用玻璃物理性貭包括:折射率、平均色散、密度、热膨胀系数、弹性系数和扭变系数等项。
到目前为止,还没有对硅酸盐物理性貭现有的各计算体系作总的评价工作.我们孰为,刘任何一种玻璃性貭计算体系都可以从理论与实际两个不同角度出发进行评价.从实际生产出发,计算体系应该满足结果准确,能计算的玻璃成份广泛等要求.
从理论方面看来,正确的计算体系应该反映玻璃性貭和结构的变化规律性而不是单纯的经验公式.因此,为了比较各种方法的优劣,我们曾选择了比较完整而有代表性的四种体系,郎格拉尔特与杜勃鲁尔法,赫根斯与孙观汉法,乔姆金娜法与阿本法,以玻璃折射率为例进行核算,其结果如下:1,一般商品光学玻璃其成吩与光学常数比较固定,利用四个计算系统计算得四十余种光学玻璃的折射率与实际玻璃折射率的差值见表1.4-1;由表可知,在四种方法中以阿本与乔姆金娜方法最为准确,其平均误差力吗§
1.4—I现有硅酸盐玻璃物理性貭各种计算方法的评价±27与±26X10-;.赫根斯方法完全不适用于Si02含量较低的玻璃,如重冕及重瞪玻璃,而格拉尔特与杜勃鲁尔法不适用于合BaO较高的重冕玻璃.2.曾计算过成份在较大范围内作规律变化的近150种硅酸盐玻璃的折射率,并与实验结果相比较,其误差如表1.4—2所示u刊.由表可见,对不合B203的硅酸盐玻璃其折射率以阿本法的计算结果最为准确,平均误差为±20一30X10“.
孙观汉法误差较大(AnD±60X10-4),而在商品光学玻璃计算中较准确的乔姆金娜法对简单硅酸盐玻璃性貭计算并不适合,这是由于乔姆金娜法的计算系数是由商品光学玻璃中推导出来的.表1.4—2应用不同计算系统所得硅酸盐玻璃折射挛误差(厶。
X104)玻璃系统格拉尔特与杜勃鲁尔法赫根斩与孙现汉法阿本法乔姆金娜法NauO—RO--SiOaNaaO—‘3。
硼硅酸盐和铝硼硅酸盐玻璃不仅应用广泛并且其性貭变化也较一般玻璃特殊,有所谓“硼反常”及“铝—硼反常”现象出现真183.因此,对于评价某种玻璃性貭计算系统的正确性以及是否基于一定的理论基础出发,它们可以作为最好的验算对象.由表1.4-2可知,格拉尔特与杜勃鲁尔和赫根斯法对硼硅酸盐和铝硼硅酸盐玻璃性貭计算完全失去作用,平均误差大于100X王o“.乔姆金娜与阿本法的误差几乎相同(±50X10-~).。