玻璃的力学性能和热学性能
(完整版)玻璃物理化学性能计算
二、玻璃的组成对粘度的作用
玻璃成分与玻璃粘度之间存在卓复杂的关系，一般可以从硅氧比、离子的极化、键强、结构对称性以及配位数等方面来说明。现分述于如：
2.1氧硅比
当氧硅比增大（例如熔体中碱含量增大），使大型四面体群分成为小型四面体群，自由体空间随之增大，导致熔体粘度下降，
一些钠钙硅酸盐在1400℃的粘度
在碱硅二元玻璃中，当O/Si比很低时，对粘度其主要作用的是硅氧四面体[SiO4]间的键力。极化力最大的Li+是减弱Si-O-Si键的作用最大，故粘度按Li2O-Na2O-K2O顺序递增。
2.4结构的对称性
在一定的条件下，结构的对称性对粘度有着重要的作用。如果结构不对称就可能在结构中存在缺陷和弱点，因此使粘度下降。
于10%—12%时增加粘度。
（4）PbO、CdO、BiO、SnO2等降低玻璃粘度。
此外，Li2O、ZnO、B2O3等都有增加低温粘度，降低高温粘度的作用。
3、玻璃粘度参考点
在玻璃生产上常用的粘度参考点如下：
（1）应变点：应力能在几小时内消除的温度，大致相当于粘度为 1013.6Pa.s,时的温度。
（2）转变点：相当一粘度为, 1012.4Pa.s时的温度，通常用T表示。
氰化物如Na2SiF6、Na3AlF6，硫酸盐如芒硝，氯化物如NaCl等都能显著地降低玻璃的表面张力，因此，这些化合物的加入，均有利于玻璃的澄清和均化。
表面张力随着温度的升高而降低，二者几乎成直线关系，实际上可认为，当温度提高100℃时表面张力减少1%，然而在表面活性组分及一些游离的氧化物存在的情况下，表面张力能随温度升高而稍微增加。
例如，硅氧键和硼氧键的键强属于同一数量级的，然而石英玻璃的粘度却比硼氧玻璃大的多，这正是由于二者结构的对称程度不同所致。又如磷氧键和硅氧键键强也属于同一数量级的，但是磷氧玻璃的粘度比石英玻璃的小的多。主要磷氧玻璃四面体中又一带双键氧、结构不对称的缘故。
镀膜玻璃性能参数介绍
04
镀膜玻璃的力学性能
硬度
总结词
硬度是镀膜玻璃的重要性能参数之一，它决 定了玻璃的抗划痕和抗磨损能力。
详细描述
镀膜玻璃的硬度取决于其制造工艺和表面涂 层技术。硬度较高的镀膜玻璃能够更好地抵 抗划痕和磨损，保持长期的外观效果和使用 寿命。硬度的测试方法通常采用摩氏硬度计 进行测量，其数值越高，表示玻璃的硬度越 大。
THANKS
感谢观看
详细描述
镀膜玻璃的透光性取决于膜层的厚度和材料性质。较薄的膜层通常具有较高的透光率，使光线 能够更好地透过玻璃。透光率越高，玻璃的清晰度就越好，视野也更加清晰。
反射性
总结词
镀膜玻璃的反射性是指光线在玻璃表面反射的能力。
详细描述
镀膜玻璃的反射性能主要取决于膜层的反射率和表面粗糙度。高反射率的膜层可 以将光线有效地反射，减少光的透过，从而减少光线的热量进入室内。这种特性 使得镀膜玻璃在炎热的夏季能够有效地阻挡阳光，降低室内温度。
详细描述
镀膜玻璃的隔热性能主要得益于其表面的镀膜层。该镀膜层能够反射大部分太阳光，减少太阳光的透 射，从而降低室内温度。此外，镀膜玻璃还可以有效阻挡室内的热量向室外传递，保持室内凉爽。
耐热性
总结词
镀膜玻璃的耐热性是指其承受高温的能 力。
VS
详细描述
优质的镀膜玻璃具有良好的耐热性，能够 在较高的温度下保持稳定。这使得镀膜玻 璃在炎热的夏季或阳光直射下仍能保持良 好的性能和外观。此外，其耐热性还使其 适用于厨房、浴室等高温环境。
吸收性
总结词
镀膜玻璃的吸收性是指光线被玻璃吸收的能力。
详细描述
镀膜玻璃的吸收性能与膜层的材料有关。某些膜层可以吸收部分光线，减少光 的透过和反射。吸收性能对于控制光的透过和反射具有重要意义，可以影响玻 璃的整体光学性能。
光学玻璃检测流程
光学玻璃检测流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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在进行光学玻璃检测之前，要做好充分的准备。
新型玻璃ppt课件
新型玻璃市场正处于快速增长 阶段，市场规模不断扩大。
随着科技的不断进步，新型玻 璃的种类和性能不断丰富，满 足不同领域的需求。
政策支持力度加大，为新型玻 璃市场的发展提供了有力保障。
市场需求
随着环保意识的提高，市场对节 能、环保的新型玻璃需求不断增
长。
建筑、汽车、电子等领域对新型 玻璃的需求持续增加，尤其在建 筑领域，随着绿色建筑的推广，
04 新型玻璃的制造工艺
浮法工艺
浮法工艺是一种常用的玻璃制造工艺，其原理是将熔融的玻璃液从熔窑中流出， 通过辊道运输到冷却和硬化区，再通过水平方向上的拉引和表面张力作用，使玻 璃液在液面上摊开并平整化，最后经过冷却、硬化和抛光处理得到平板玻璃。
浮法工艺的特点是生产出的玻璃厚度均匀、表面平整光滑、光学性能优异，且生 产效率高、成本较低，适用于大规模生产。
新型玻璃的特点
• 总结词：新型玻璃具有优异的光学性能、力学性能、热学性能和电学性 能等特点。
• 详细描述：新型玻璃的特点主要表现在其优异的光学性能、力学性能、 热学性能和电学性能上。在光学性能方面，新型玻璃具有高透光性、低 反射性和防眩光等特点，能够提高视觉效果和使用舒适度；在力学性能 方面，新型玻璃具有高强度和抗冲击性能，能够承受更大的压力和冲击 力；在热学性能方面，新型玻璃具有优异的隔热和保温性能，能够有效 地调节室内温度；在电学性能方面，新型玻璃则集成了光电转换、自动 控制等高科技功能，能够实现智能化控制和应用。
详细描述
新型玻璃的种类非常丰富，其中最常见的是节能玻璃 、安全玻璃、装饰玻璃和智能玻璃。节能玻璃主要用 于建筑领域，能够有效地隔热和保温，降低建筑能耗 ；安全玻璃具有高强度和防爆性能，能够提高建筑物 的安全性能；装饰玻璃则以其美观的外观和多样化的 风格广泛应用于室内装饰；智能玻璃则集成了光电转 换、自动控制等高科技功能，能够实现智能化控制和 应用。
各种玻璃配方知识
字体大小：大| 中| 小2007-08-02 14:02 - 阅读：734 - 评论：0第一节概述1．物质的玻璃态自然界中，物质存在着三种聚集状态，即气态，液态和固态。
固态物质又有两种不同的形式存在，即晶体和非晶体（无定形态）。
玻璃态属于无定形态，其机械性质类似于固体，是具有一定透明度的脆性材料，破碎时往往有贝壳状断面。
但从微观结构看，玻璃态物质中的质点呈近程有序，远程无序，因而又有些象液体。
从状态的角度理解，玻璃是一种介于固体和液体之间的聚集状态。
对于“玻璃”的定义，二十世纪四十年代以来曾有过几种不同的表述。
1945年，美国材料试验学会将玻璃定义为“熔化后，冷却到固化状态而没有析晶的无机产物”。
也有将玻璃定义扩展为“物质（包括有机物，无机物）经过熔融，在降温冷却过程中因粘度增加而形成的具有固体机械性质的无定形物体”。
我国的技术词典中把“玻璃态”定义为；从熔体冷却，在室温下还保持熔体结构的固体物质状态。
其实，在上世纪八十年代，有人提出上述定义‘是多余的限制’。
因为，无机物可以形成玻璃，有机物也可以形成玻璃，显然早期的表述并不合适。
另外，经过熔融可以形成玻璃，不经过熔融也可以形成玻璃，例如，经过气相沉积，溅射可得到非晶态材料，采用溶胶-凝胶法也可以得到非晶态材料，可见后期的表述也并不妥当。
现代科学技术的发展已使玻璃的含义有了很大的扩展。
因此，有人把具有下述四个通性的物质不论其化学性质如，均称为玻璃。
这四个通性是；（1）各相同性。
玻璃的物理性质，如热膨胀系数，导热系数，导电性，折射率等在各个向都是一致的。
表明物质部质点的随机分布和宏观的均匀状态。
（2）介稳性。
熔体冷却成玻璃体时并没有处于能量最低的状态，仍然有自发转变为晶体的倾向，因而，从热力学的观点看，处于介稳状态。
但常温下玻璃的粘度非常大，自发转变为晶体的速度非常慢，所以，从动力学的观点看，它又是非常稳定的。
（3）固态和熔融态间转化的渐变性和可逆性。
玻璃产品的技术性能参数及设计
玻璃产品的技术性能参数及设计玻璃抗风压及地震力设计（引自《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003） <一> 有框玻璃幕墙玻璃设计a) 有框玻璃幕墙单片玻璃的厚度不应小于6mm ，夹层玻璃的单片厚度不宜小于5mm ；夹层玻璃和中空玻璃的单片玻璃厚度相差不宜大于3mm 。
b) 单片玻璃在垂直于玻璃幕墙平面的风荷载和地震力作用下，玻璃截面最大应力应符合下列规定： i. 最大应力标准值可按照下列公式计算：1.ησ226t a mw k wk=2.ησ226ta mq EK EK= 3. 44Et a w k =θ或44)6.0(Eta q w EK k +=θ表2：折减系数ηc) 单片玻璃的刚度和跨中挠度应符合以下规定：1. 单片玻璃的刚度D ，按照：)1(1223v Et D -=计算。
2. 玻璃跨中挠度u 可按照下式计算：ημDa w u k 4=四边支撑板的挠度系数：3. 在风荷载标准值作用下，四边支撑玻璃的最大挠度u 不宜大于其短边尺寸的1/60d ） 夹层玻璃可按照下列规定进行计算：1. 作用于夹层玻璃上的风荷载和地震作用可按下列公式分配到两片玻璃上：3231311t t t w w kk +=（1）3231322t t t w w kk +=（2）3231311t t t q q Ek EK +=（3）3231322t t t q q EkEK +=（4）2. 两片玻璃可各自按照第1，2条的规定分别进行单片玻璃的应力计算；3. 夹层玻璃的挠度可按照第1，3条的规定进行计算，但在计算刚度D 时，应采用等效厚度t et e 可按照下式计算：32313t t t e +=（5）其中：t 1,t 2分别为各单片玻璃的厚度（mm ）e) 中空玻璃可按照下列规定进行计算1． 作用于中空玻璃上的风荷载标准值可按下列公式分配到两片玻璃上：i. 直接承受风荷载作用的单片玻璃：32313111.1t t t W W k k +=（1.5-1）ii.不直接承受风荷载作用的单片玻璃：32313221.1t t t W W k k +=（1.5-2）2. 作用于中空玻璃上的地震作用标准值，可根据各单片玻璃的自重计算。
工程玻璃
工程玻璃工程玻璃是一种用于建筑、工业和航天等领域的特殊玻璃材料，具有高强度、耐腐蚀、防火、隔热、保温等突出特点。
它由于其优异的性能，在各行各业得到广泛应用。
接下来，我们将从工程玻璃的特点、应用领域以及市场前景三个方面进行详细介绍。
工程玻璃具有很多独特的特点。
首先，它具有高强度。
相比普通玻璃，工程玻璃的抗拉强度和抗压强度更高，能承受更大的外力。
其次，在耐腐蚀方面，工程玻璃采用的是特殊的化学成分，不易受到化学物质的侵蚀，具有较高的耐腐蚀性。
此外，工程玻璃还具有优异的防火性能，即使在高温情况下也不易燃烧，能有效阻止火势蔓延。
同时，由于工程玻璃的内部结构含有空气层，因此具有较好的隔热和保温效果，能够维持室内环境的稳定。
由于其出色的性能，工程玻璃在众多领域都有广泛的应用。
首先，建筑行业是工程玻璃的主要应用领域之一。
在高楼大厦的外墙、天窗以及幕墙等建筑结构中，工程玻璃被广泛使用，不仅能够满足建筑物外观的要求，还能够起到隔热、保温、防火等功能。
其次，工程玻璃在工业领域也有重要的地位，它可以被广泛应用于化工、石油、电力等行业，用于制作化学容器、石油储罐、电力设备等。
此外，工程玻璃还被广泛应用于航天、汽车等领域，如航天器的舱窗、汽车的前挡风玻璃等。
随着科学技术的不断进步，工程玻璃在各个领域的市场前景十分广阔。
首先，在建筑领域，随着人们对建筑外观和内部环境的要求越来越高，工程玻璃作为一种优质建材，将得到更广泛的应用。
其次，在工业领域，工程玻璃的耐腐蚀性、高强度等特点能够满足工业设备对材料性能的要求，因此市场需求将继续增长。
另外，随着航天、汽车等行业的蓬勃发展，对工程玻璃的需求也将逐渐增加。
因此，工程玻璃具有广阔的市场前景，发展潜力巨大。
综上所述，工程玻璃作为一种特殊的玻璃材料，具有高强度、耐腐蚀、防火、隔热、保温等突出特点，在各个领域都有广泛的应用。
随着科技的发展和人们对建筑、工业、航天等行业的需求增加，工程玻璃的市场前景十分广阔。
各种玻璃配方知识
字体大小：大| 中| 小2007-08-02 14:02 - 阅读：734 - 评论：0第一节概述1．物质的玻璃态自然界中，物质存在着三种聚集状态，即气态，液态和固态。
固态物质又有两种不同的形式存在，即晶体和非晶体（无定形态）。
玻璃态属于无定形态，其机械性质类似于固体，是具有一定透明度的脆性材料，破碎时往往有贝壳状断面。
但从微观结构看，玻璃态物质中的质点呈近程有序，远程无序，因而又有些象液体。
从状态的角度理解，玻璃是一种介于固体和液体之间的聚集状态。
对于“玻璃”的定义，二十世纪四十年代以来曾有过几种不同的表述。
1945年，美国材料试验学会将玻璃定义为“熔化后，冷却到固化状态而没有析晶的无机产物”。
也有将玻璃定义扩展为“物质（包括有机物，无机物）经过熔融，在降温冷却过程中因粘度增加而形成的具有固体机械性质的无定形物体”。
我国的技术词典中把“玻璃态”定义为；从熔体冷却，在室温下还保持熔体结构的固体物质状态。
其实，在上世纪八十年代，有人提出上述定义‘是多余的限制’。
因为，无机物可以形成玻璃，有机物也可以形成玻璃，显然早期的表述并不合适。
另外，经过熔融可以形成玻璃，不经过熔融也可以形成玻璃，例如，经过气相沉积，溅射可得到非晶态材料，采用溶胶-凝胶法也可以得到非晶态材料，可见后期的表述也并不妥当。
现代科学技术的发展已使玻璃的含义有了很大的扩展。
因此，有人把具有下述四个通性的物质不论其化学性质如何，均称为玻璃。
这四个通性是；（1）各相同性。
玻璃的物理性质，如热膨胀系数，导热系数，导电性，折射率等在各个方向都是一致的。
表明物质内部质点的随机分布和宏观的均匀状态。
（2）介稳性。
熔体冷却成玻璃体时并没有处于能量最低的状态，仍然有自发转变为晶体的倾向，因而，从热力学的观点看，处于介稳状态。
但常温下玻璃的粘度非常大，自发转变为晶体的速度非常慢，所以，从动力学的观点看，它又是非常稳定的。
（3）固态和熔融态间转化的渐变性和可逆性。
第五章 玻璃的力学性能
2
（5-10）
如果裂纹长度小于临界裂纹长度，玻璃还可以使用，接近裂纹长度，就不能再使用， 达 到临界裂纹长度玻璃就要断裂。 玻璃的实际裂纹长度可以利用扫描电子显微镜或其他测试设备测定，测出的表面微裂 纹的长度与计算出的临界半裂纹长度比较， 如远小于临界裂纹长度， 说明玻璃在此应力下可 以使用。 裂纹的扩展速度为：
0.025 0.48
这些计算系数见表 5-3，应当指出，由于影响玻璃强度的因素很多，因而计算所得的强 度精度往往较低，只具有参考价值，一般最好进行测定。 （2）表面微裂纹 前面所述玻璃强度与表面微裂纹密切相关。格里菲斯 (Griffith) 认为玻璃破坏时是从 表面微裂纹开始，随着裂纹逐渐扩展，导致整个试样的破裂。据测定，在1mm2 玻璃表面 上含有300个左右的微裂纹，它们的深度在 4～8nm，由于微裂纹的存在，使玻璃的抗张、 抗折强度仅为抗压强度的1/10～1/15。 为了克服表面微裂纹的影响，提高玻璃的强度，可采取两个途径。其一是减少和消除 玻璃的表面缺陷。其二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。例如，把玻璃在火焰中拉成纤维，在拉丝的过 程中，原有微裂纹被火焰熔去，并且在冷却过程中表面产生压应力层，从而强化了表面， 使其强度增加。 （3）微不均匀性 通过电镜观察证实，玻璃中存在微相和微不均匀结构。它们是由分相或形成离子群聚 而致。微相之间易生成裂纹，且其相互间的结合力比较薄弱，又因成分不同，热膨胀不一 样， 必然会产生应力，使玻璃强度降低。微相之间的热膨胀系数差别越大，冷却过程中 生成微裂纹的数目也越多。 不同种类玻璃的微不均匀区大小不同，有时可达20nm。微相直径在热处理后有所增加， 而玻璃的极限强度是与微相大小的开方成反比，微相增加则强度降低。 （4）玻璃中的宏观和微观缺陷 宏观缺陷如固体夹杂物（结石）、气体夹杂物（气泡）、化学不均匀（条纹）等常因成 分与主体玻璃成分不一致，膨胀系数不同而造成内应力。同时由于宏观缺陷提供了界面， 从 而使微观缺陷（如点缺陷、局部析晶、晶界等）常常在宏观缺陷的地方集中，从而导致裂纹 的产生，严重影响玻璃的强度。 （5）活性介质 活性介质（如水、酸、碱及某些盐类等）对玻璃表面有两种作用：一是渗入裂纹像楔子 （斜劈）一样使微裂纹扩展；二是与玻璃起化学作用破坏结构（例如使硅氧键断开）。因此 在活性介质中玻璃的强度降低。水引起强度降低最大。玻璃在醇中的强度比在水中高40%，
玻璃的力学性能和热学性能
第4章 4.1.3
玻璃的化学稳定性
酸对玻璃有侵蚀 除HF酸外，一般酸不和玻璃直接反应，而是 通过 其中水分子的作用而侵蚀的。 注意 • 酸侵蚀的第一步反应与水相同； • 1反应中产生的ROH很快被酸中和，即 产生两种效果：一是加速了反应1，使 侵蚀加快；二是阻碍了反应3，降低反 应3，使反应速度减慢； • 当玻璃中含R2O量高时，一作用是主要 的。而当SiO2含量高时，二作用是主 要的。
第4章 4.1.4 过程 ① ②
玻璃的化学稳定性
碱对玻璃的侵蚀 反应如下
碱中的OH-集中在玻璃表面，并把玻璃中各 种阳离子吸附于玻璃的表面。 OH-直接破坏网络结构，使Si-O键断裂。
③
产生的硅氧群最后变成硅酸离子或与吸附 于表面上的阳离子形成硅酸盐，并逐渐溶 解于碱液中。
－Si－O＋HO－Si－
3.1
玻璃的力学性质
3 密度与温度及热历史的关系
随温度升高，密度下降。 同成份玻璃的热历史不同，密度差别较大， 如退火和淬火玻璃… 4 密度与压力及析晶的关系
在常压下不受压力的影响。当承受100－ 200*108Pa时，密度变大并保持，当在Tg附近 时，才恢复正常值。
析晶后质点进行有序排列，一般密度增大。
理论强度
3.1
玻璃的力学性质
10 10
th 10 1.5 10 Pa
原因
• • 玻璃的脆性、玻璃表面微裂纹、玻璃 内部不均匀区及缺陷造成应力集中 表面微裂纹急剧扩展
据测定1㎜2玻璃表面上约有300个微裂纹，深约5微 米，宽0.01～0.02微米，光学显微镜分不出来。 2 玻璃材料的缺陷及其裂纹的扩展（熟悉） 裂纹源形成：玻璃由于内部缺陷、表面反应、表面损 伤等影响，在其内部和表面形成了各种
玻璃的力学性能及热学性能
1.4.1 玻璃密度与成分的关系 • 不同组成玻璃密度差别很大。
• 一般单组分玻璃的密度最小，添加网络外体密度增大。
• 玻璃中引入R2O和RO氧பைடு நூலகம்物，随离子半径的增大，玻璃密度
增加。
• 同一氧化物配位状态改变，对密度也产生影响。
• B2O3从[BO3]到[BO4]密度增加；
• 中间体从网络内四面体[RO4]转变为网络外八面体[RO6]密度增加；
• 定义：当负荷超过玻璃的极限强度时，不产生明显 的塑性变形而立即破裂的性质。 • 表示方法：
• 破坏时受到的冲击强度
• 脆弱度——玻璃抗压强度与抗冲击强度之比 S
Ph V
• 脆裂负荷——测定显微硬度时压痕发生破裂时的负荷值
C D S
1.4 玻璃的密度
• 玻璃的密度主要取决于构成玻璃原子的质量、原子 堆积紧密程度以及配位数有关，是表征玻璃结构的 一个标志。 • 实际生产中，通过测定玻璃的密度来控制工艺过程， 借以控制玻璃成分。
不同热处理情况下玻璃瓶密度的变化
热处理情况 成形后未退火 退火较差 退火良好 d/(g/cm3) 2.5000 2.5050 2.5070 Δd 0 0.005 0.007
1.4.3 玻璃密度与压力的关系 • 一定温度下，随压力的增加玻璃的密度随之增大。 • 密度变化的幅度与加压方法、玻璃组成、压力大小、 加压时间有关。
• 一是渗入裂纹像楔子一样使裂纹扩展； • 二是与玻璃起化学作用破坏结构。
• 活性介质中玻璃的强度降低。 • 玻璃强度的测定最好在真空或液氮中进行，以免受活性介 质的影响。
• 温度
• 低温和高温对玻璃强度的影响是不同的； • 接近绝对零度至200℃，强度随温度升高而降低； • 200℃为强度最低点； • 高于200℃，强度逐渐增大。
玻璃的粘度,表面性质,力学和热学性质
C 玻璃的硬度主要取决于化学组成和结构，还与温度和 D 热处理历史有关。对玻璃冷加工影响非常大。 S
抗冲击强度
测量方法：落球法，压痕破坏法
5.1.4
玻璃的密度
密度主要取决于构成玻璃原子的质量， 也与原子的堆积紧密程度及配位数有关。
网络形成体
体积： [BO4]<[SiO4]<[AlO4]
影响热导率因素：
玻璃内部的导热包括：热传导，热辐射
低温时，热传导占主要地位，其大小主要取决 于玻璃的化学组成：键强越大，热传导性能越 好
高温时，热辐射占主要地位，温度越高，传导 性能越高。玻璃的颜色越深，导热性越差。
5.2.4
玻璃的热稳定性
玻璃经受剧烈的温度变化而不破坏的性能。
P K E cd
第4章
玻璃的粘度和表面性质
4.1
玻璃的粘度
定义 粘度是指面积为S的两平行液面，以一定的速 度梯度dV/dx移动时所需克服的内摩擦阻力f。 f=ηS dV
dx
粘度在玻璃生产过程中的作用
在熔制过程中，原料的溶解、气泡的排除、各组分的扩散均化
影响粘度的因素：化学组成、温度、热处理时间 在成形过程中，不同的成型方法与成形速度要求不同的粘度和料性
4.1.3
粘度与组成的关系
有利于形成大阴离子基团的组成使粘度增大（SiO2、 Al2O3、ZrO2等）
提供游离氧，破坏网络结构的，则使粘度减小；场 氧硅比较大，意味着大型的[SO4] 强较大的可能产生复杂的作用：高温降粘，低温增 群分解为小型[SO4]群，粘滞活化能降 粘 氧硅比 键强、离子的极化（R2O－SiO2） 结构的对称性（B2O3、P2O5、SiO2） 配位数（B2O3、Al2O3） 总体来说，键强大，则粘度大
玻璃制造的应变与弹性模量分析
影响因素：温度、压力、 时间等对应变与弹性模量
的关系有影响
应变与弹性模量是玻 璃制造过程中重要的 参数，直接影响玻璃
的性能和品质。
应变与弹性模量的测量和 计算方法对玻璃制造工艺 的优化具有重要意义，可 以帮助制造商提高生产效
率和产品质量。
通过控制应变与弹性模量， 可以调整玻璃的强度、硬 度、透明度等性能，以满 足不同应用场景的需求。
应变优化的目标 ：提高玻璃制品 的强度、硬度和 韧性
应变优化的策略 ：通过调整制造 工艺参数和材料 成分，实现应变 的优化控制
弹性模量：材料在应力作用下的应 变与应力的比值，反映了材料的刚 性程度
影响因素：材料的成分、结构、温 度、湿度等
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测量方法：可以通过拉伸试验、压 缩试验、剪切试验等方法进行测量
应变对玻璃强度 的影响：应变越 大，玻璃强度越 高
应变对玻璃硬度 的影响：应变越 大，玻璃硬度越 高
应变对玻璃韧性 的影响：应变越 大，玻璃韧性越 高
应变对玻璃光学 性能的影响：应 变越大，玻璃光 学性能越好
应变控制的重要 性：保证玻璃制 品的质量和性能
应变控制的方法： 采用先进的制造 工艺和设备，如 热处理、冷加工 等
汇报人：
应变的概念：物 体在外力作用下 产生的形状和尺 寸变化
应变的类型：线 性应变、剪切应 变、体积应变等
应变的测量方法 ：光学法、电测 法、超声波法等
应变的影响因素 ：温度、湿度、 加载速率等
玻璃制造过程中，由于温度变化、 压力变化、剪切力作用等因素，会 导致玻璃产生应变。
应变的产生会影响玻璃的力学性能、 光学性能和热学性能等，因此需要 对应变进行精确分析和控制。
玻璃生产工艺讲课讲稿
铜红盘
金红玻璃
3．化合物着色剂
硒与硫化镉：常用原料有金属硒粉、硫化镉、硒化镉。 单体硒使玻璃着成肉红色；CdSe着成红色；CdS使玻 璃着成黄色；Se与CdS的不同比例可使玻璃着成由黄 到红的系列颜色。
镉红-镉黄玻璃棒
硒镉黄
3、选用设备： 砂岩——颚式破碎机、对辊、自磨机等； 石灰石、白云石——颚式破碎机、锤式破碎
机、反击式破碎机等； 长石——颚式破碎机、反击式破碎机等； 纯碱、芒硝——笼形碾等。 （二）选择流程： 1、间歇破碎 2、开路破碎 3、闭路破碎
三、原料的筛分
（一）筛分作用：控制物料粒度 （二）筛分设备
1、六角筛
失重微机配料控制系统
PCS型电子自动配料秤
自动化程度高， 称量速度快，价 格较高
（2）台秤
自动化程度低， 称量速度慢， 价格相对便宜
（三）混合
1、混合机理
对流混合 扩散混合 剪切混合 2、混合设备
目前浮法玻璃生产企业更多用艾立 赫式混合机，不仅机内桨叶转动，混 合机下底盘也转动，使物料运动轨迹 更加复杂，混合效果更好。
3、颗粒组成：通常颗粒度越细，其铝铁含量也越大，玻璃生 产要求的粒径应在0.15～O.8mm之间。
4、矿物组成：与其伴生的无害矿物有长石、高岭石、白云石、 方解石等；与其伴生的有害矿物主要有赤铁矿、磁铁矿、 钛铁矿等。
（二）砂岩
是由石英颗粒和粘性物质在地质高压下胶结而成的坚实致密 的岩石。根据粘性物质的性质可分为粘土质砂岩、长石质 砂岩和钙质砂岩。所以砂岩成分不仅取决于石英颗粒，而 且与粘性物质的种类和含量有关。砂岩中的有害杂质是氧 化铁。
玻璃制作基本知识
玻璃制作基本知识
1. 玻璃的定义和分类
玻璃是一种非晶态物质，由氧化硅和其他金属氧化物在高温下
熔融后迅速冷却形成的。
根据成分和用途的不同，玻璃可以分为多
种类型，如硅酸盐玻璃、钠玻璃、铅玻璃等。
2. 玻璃制作过程
玻璃制作的一般过程包括以下几个步骤：
- 原料配料：将适量的硅酸盐、氧化物等原料按照一定比例混合。
- 熔制成型：将原料放入熔融炉中，加热至适当温度使其熔化，并通过模具或玻璃棒等工具进行成型。
- 锻造和薄板制作（可选）：通过压制、拉伸等方式改变玻璃
的形状和厚度。
- 冷却退火：将制作好的玻璃加热和快速冷却，以消除内部应
力和提高强度。
- 精加工和处理：对玻璃表面进行打磨、抛光、涂层等处理，
以改善外观和性能。
3. 玻璃制品的应用
玻璃制品广泛应用于建筑、家居、交通工具、电子产品等领域。
常见的玻璃制品包括平板玻璃、镜子、餐具、瓶罐、光纤等。
4. 玻璃的性能和特点
玻璃具有透明、均匀、硬度高、防腐蚀、耐高温等特点。
然而，由于玻璃的脆性和易碎性，需要注意防止碰撞和破损。
5. 玻璃制作的环保与安全
玻璃制作过程中产生的废气、废水和废渣等需要进行妥善处理，以确保环境安全。
在使用和搬运玻璃制品时，应注意防护和安全措施，避免意外发生。
以上是关于玻璃制作基本知识的简要介绍，希望能对您有所帮助。
玻璃材料在建筑装饰中的应用
玻璃材料在建筑装饰中的应用目录目录 (1)文章摘要 (2)玻璃的分类 (3)按组成分 (3)按功能分 (3)各种玻璃的应用 (4)新型玻璃的介绍及应用 (8)总结 (10)参考 (10)文章摘要本文从对玻璃材料的介绍开始，然后介绍了玻璃的两种分类方法。
在这个基础上，引出了玻璃材料的应用，具体的介绍了各种玻璃材料的特点和在各种建筑中的应用方式。
再延伸到新型玻璃的介绍以及新型玻璃在各个方面的应用。
最后展望一下玻璃材料的未来发展。
关键字：玻璃材料建筑应用新型玻璃展望玻璃是一种各向同性的非晶体材料，它是无机氧化物的熔融混合物，没有特定的固定组成，主要的化学成分有二氧化硅、氧化铝、氧化钙和氧化钠等。
一、玻璃的分类（一）、按玻璃的化学的组成分1、钠玻璃。
它的主要成分是氧化硅、氧化钠和氧化钙等，所以又被称为钠钙玻璃。
钠玻璃的力学性能、光学性能和化学稳定性较差。
主要用于建筑窗用玻璃和日常玻璃器皿。
2、钾玻璃。
钾玻璃又称硬玻璃，它是以氧化钾代替钠玻璃中的部分氧化钠，并提高氧化硅的含量而制成的。
它的硬度、光泽度和其他性能比钠玻璃好，可用来制造高级日用器皿和化学仪器。
3、铝镁玻璃。
它是由氧化硅、氧化钙、氧化钙和氧化铝等化学成分组成。
这类玻璃的软化点低，可用来制造高级建筑玻璃。
4、铅玻璃。
铅玻璃又名重玻璃或晶质玻璃。
它的化学成分为氧化铅、氧化钾和少量的氧化硅。
铅玻璃的光泽度、透明度、力学性能、耐热性绝缘性和化学稳定性比较好，主要用于制造光学仪器和高级器皿。
5、硼硅玻璃。
也称为耐热玻璃，其主要化学成分为氧化硅、氧化硼等。
它具有较好的光泽和透明度，耐热性和化学稳定性较好，用于制造高级化学仪器和绝缘材料。
6、石英玻璃。
其组成成分为氧化硅，它具有优越的力学性能，光学和热学性能，化学稳定性好，能透过紫外线，可用来制造耐高温仪器和灭菌灯等设备。
（二）、按玻璃在建筑上的功能分1、普通建筑玻璃。
普通建筑玻璃是普通无机类玻璃的总称。
它是玻璃进行深加工的基础材料，按照所起的作用不同又分为：普通平板玻璃和装饰玻璃。
无机非玻璃工艺-【1】
② 混合设备
目前浮法玻璃生产企业更多用艾 立赫式混合机，不仅机内桨叶转动， 混合机下底盘也转动，使物料运动轨 迹更加复杂，混合效果更好。
能单独形成玻璃，在玻璃中形成特有的网络体系。 eg. SiO2、B2O3、P2O5
※ 玻璃调整体（网络外体）：
不能单独形成玻璃，不进入玻璃网络而处于网络之外。 eg. Li2O、Na2O、K2O、MgO等。
※ 玻璃中间体（网络中间体）：
一般不能单独形成玻璃，其介于网络形成体和网络外体之间。 eg. Al2O3、BeO、ZnO、Ga2O3等。
目的：
为了保证玻璃含铁量符合规定要求，对于原料的除铁处理 是十分必要的。
方法：
物理除铁法、化学除铁法。 物理除铁法：
筛分、淘洗、水力分离、超声波、浮选和磁选等。 ♠ 主要除去石英砂含铁较多的粘土杂质、含铁重矿物等。
化学除铁法：
湿法：盐酸和硫酸溶液、草酸溶液等； 干法：高温700oC通入氯化氢气体。
1、SiO2成分的来源
作用：
SiO2是玻璃中最主要的成分，它使玻璃具有高的化学稳定 性、力学性能、电学性能、热学性能，但含量过多时使熔 制的玻璃液粘度过大。
※ 1)
硅砂
又名二氧化硅或石英砂，是以石英为主要矿物成分的材料。
常用硅砂
纯净硅砂
硅砂矿
硅砂颗粒放大图
※ 2)
砂岩
由石英颗粒和粘性物质在地质高压下胶结而成的坚实致密的 岩石。
4.2.1 工艺流程
准备
称量
混合
储存
检验
入炉
4.2.2 配合料的确定 ※ 1) 玻璃组成的设计和确定
在设计玻璃组成时，应遵守以下原则： 根据组成、结构和性质的关系，使设计的玻璃能够满足预定 的性能要求； 根据玻璃形成图和相图，使设计的组成能够形成玻璃，析晶 倾向小； 根据生产条件使设计的玻璃能够适应熔制、成型、加工等工 序的实际要求； 玻璃化学组成设计必须满足绿色、环保的要求； 所设计的玻璃应当价格低廉，原料易于获得。
frp板材标准-解释说明
frp板材标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述本文旨在介绍FRP板材的标准，探讨其在建筑和工业领域中的应用。
FRP板材，即玻璃纤维增强塑料板材，由玻璃纤维和环氧树脂或聚酯树脂等复合材料制成。
它具有重量轻、强度高、耐腐蚀、绝缘性能好等特点，因此在各个领域中得到了广泛应用。
在引言部分，我们将从几个方面对FRP板材的标准进行介绍。
首先，我们将概述本文的结构，明确每个章节的内容。
其次，我们将明确本文的目的，即探讨FRP板材的标准对于提高产品质量和促进行业发展的重要性。
通过本文的阅读，读者将对FRP板材的标准有一个全面深入的了解，并能够在实践中正确应用这些标准，从而提高产品的竞争力和可靠性。
接下来的正文部分将详细介绍FRP板材标准的相关要点，结论部分将对文章进行总结，并对未来的研究和应用进行展望。
1.2 文章结构文章结构部分主要介绍了整篇文章的组织和内容安排，以便读者更好地理解和阅读文章。
本文的文章结构如下所述：2. 正文：2.1 第一要点：在这一部分，我们将详细介绍FRP板材标准的相关内容。
首先，我们会介绍FRP板材的定义和特点，包括其材料成分、制造工艺等方面的信息。
然后，我们将详细阐述FRP板材的应用领域和使用优势，以及FRP 板材在不同行业中的实际应用案例。
2.2 第二要点：本部分将重点介绍FRP板材标准的制定和实施情况。
我们将深入探讨相关标准的制定机构和主要标准的内容要点。
此外，我们还将介绍FRP板材标准的国内外对比情况，以及FRP板材标准在国际贸易中的影响和重要性。
2.3 第三要点：在这一部分，我们将重点探讨FRP板材标准的应用与推广。
我们将介绍FRP板材标准在产品设计、制造、检测和市场监管等方面的重要作用。
此外，我们还将探讨FRP板材标准对于企业发展和产品质量提升的积极意义，并提出相关建议和措施，以促进FRP板材标准的全面推广和实施。
通过合理的文章结构安排，读者能够更好地了解FRP板材标准的相关内容和重要性，从而对FRP板材行业有更全面的认识。
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3.1 玻璃的力学性质 3.2 玻璃的热学性质 玻璃的力学性质
3.1
3.1.1 玻璃的机械强度（掌握） 3.1.2 玻璃的弹性（熟悉） 3.1.3 玻璃的硬度和脆性（熟悉） 3.1.4 玻璃的密度（掌握） 3.1.1 玻璃的机械强度（掌握） 1 理论强度与实际强度（掌握） 2 玻璃材料的缺陷及其裂纹的扩展（熟悉） 3 影响强度的主要因素（掌握）
3.2 玻璃的热学性质
3.2.1 3.2.2 玻璃的热膨胀系数（掌握） 玻璃的热稳定性（掌握）
3.2.1 玻璃的热膨胀系数（掌握） 1 热膨胀系数的概念 2 热膨胀系数与成分的关系 3 热膨胀系数与温度及热历史的关系 1 热膨胀系数的概念 l l
2 1
l t 2 t1 t （1/℃） 玻璃平均线膨胀系数 l1 l1
玻璃的化学稳定性
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。
实质 先是以离子交换的释碱过程，后来过 渡到以破坏网络为主的溶蚀过程。
3.2 玻璃的热学性质
3 热膨胀系数与温度及热历史的关系 • Tg点以下，α是线性的 • Tg点以下，退火玻璃的α＜淬火玻璃
• Tg点附近，质点开始移动，结构调整引起收 缩，淬火玻璃的收缩大于热膨胀，伸长量减 小，则淬火玻璃线在退火玻璃线的下方 • Tg点以上，退火玻璃与淬火玻璃曲线都急剧 上升，结构调整引起的伸长已大于膨胀作用
3.1
玻璃的力学性质
耐压 抗折 玻璃的机械强度 抗张 抗冲击 玻璃的机械强度特点：硬度高、耐压、抗折 抗张不高、脆性大。 机械强度用玻璃所能承受的最大应力表示 1 理论强度与实际强度（掌握） 理论强度：从不同理论角度来分析玻璃所能 承受的最大应力。
奥鲁凡（Orowan)假设
th xE
0.1-0.2 弹性模量
玻璃的力学性质
一般情况下，CaO、BaO、B2O3(15%)、Al2O3、 ZnO能加强网络结构，对强度有提高作用。
MgO、Fe2O3对强度作用不大。 常见的氧化物对抗张强度的提高作用是： CaO>B2O3>BaO>Al2O3>PbO>K2O>Na2O> (MgO、Fe2O3) 常见的氧化物对耐压强度的提高作用是： Al2O3>（SiO2、MgO、ZnO)＞B2O3>Fe2O3 >(PbO、CaO ) 抗张强度和抗压强度可用加和性法则计算
密度概念 密度与成份的关系 密度与温度及热历史的关系 密度与压力及析晶的关系
3.1
玻璃的力学性质
2 密度与成份的关系
成份发生微小变化，密度会敏感的反映出来。 生产中常以测定密度值来监控玻璃成份。 1）、在玻璃中加入R2O和RO时，密度随原子 序数的增加而增加 2）、同种氧化物在玻璃中的配位数不同， 对密度的影响也不同，Ba3+处于四面体 比三角体时大，而Al3+正好相反。 3）、玻璃中同时含有Al2O3和B2O3时，玻璃 密度的变化变得复杂。 4）、玻璃密度可以根据组成氧化物含量进 行计算。
3.2 玻璃的热学性质
2 影响因素 • 组成：凡能降低玻璃热膨胀系数的组分都 能提高热稳性；硅含量高而碱含量低时， 热稳性好
• 制品选型复杂、厚薄不均匀的，热稳性差 • 制品越厚，热稳性差
结论 凡能降低玻璃机械强度的因素，都能使 热稳定性降低。
提高热稳性的途径
降低玻璃的热膨胀系数；减小制品的壁 厚等。
理论强度
3.1
玻璃的力学性质
10 10
th 10 1.5 10 Pa
原因
• • 玻璃的脆性、玻璃表面微裂纹、玻璃 内部不均匀区及缺陷造成应力集中 表面微裂纹急剧扩展
据测定1㎜2玻璃表面上约有300个微裂纹，深约5微 米，宽0.01～0.02微米，光学显微镜分不出来。 2 玻璃材料的缺陷及其裂纹的扩展（熟悉） 裂纹源形成：玻璃由于内部缺陷、表面反应、表面损 伤等影响，在其内部和表面形成了各种
通常用室温～300℃（或400℃）的平均线 膨胀系数表示玻璃的热膨胀系数
3.2 玻璃的热学性质
2 热膨胀系数与成分的关系 • 能增强网络结构的，则α↓，使网络断裂者， 则α↑ • R2O与RO主要是断网作用，积聚作用是次要 的，当引入时，一般使α↑，同一主族的阳 离子随原子半径增大，则α↓ • 高价阳离子（Zr4+、La3+)积聚作用是主要的， 则α ↓ • 网络形成体， α ↓，对于网络中间体，在游 离氧足够的条件下也能α ↓ • Tg（转变温度）点以下，α可以通过加和法 则计算
3.1 3.1.3
玻璃的力学性质
玻璃的硬度和脆性（熟悉） 利用金刚石正方锥以一 概念 定负荷在玻璃表面打入 影响因素 印痕，在测量对角线的 1 硬度概念 长度进行计算 表示玻璃抵抗其它物体侵入的能力。
一般用显微硬度表示 2 硬度影响因素（组成、结构）
• 网络生成体增加硬度，网络外体降低硬度
• 温度升高，硬度下降 • 淬火玻璃硬度小于退火玻璃硬度 • 与玻璃的冷加工工艺有关
4.1 侵蚀机理（掌握）
第4章 4.1.1
玻璃的化学稳定性
侵蚀剂的分类 ☺ 只能改变、破坏或溶解玻璃结构组成中的 R2O和RO等 ☺ 不仅对上述氧化物起作用，而且也对玻璃 结构中的硅氧骨架起作用的物质。 4.1.2 水对玻璃的侵蚀 侵蚀过程 • 开始于H2O中H+和玻璃中的Na+进行交换，之 后进行的是水化、中和三个反应。 • H2O分子也能对硅氧骨架直接起反应而生 成[Si(OH)4]极性分子，最后形成一层 SiO2·XH2O薄膜，称硅酸凝胶保护膜。当 PH<8时此膜较稳定，能阻挡侵蚀过程，称 自抑制作用。
缺陷
裂纹源
3.1
玻璃的力学性质 驱使裂纹 弹性模量 密度
裂纹扩展
在裂纹的尖端处存在着应力集中 扩展的动力。
裂纹扩展速度
0.4 0.6
E
3 影响强度的主要因素（掌握） 1）化学键与化学组成 • 玻璃的键强包括各种的强度及数目。 • 键强大，机械强度好。 • 结构网络紧密，强度好。
3.1
－Si－O－Si－
OH－
第4章
玻璃的化学稳定性
结论
☯ 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。
第4章 4.1.5
3.1 3
玻璃的力学性质
弹性模量与热处理的关系
4
退火玻璃的弹性模量大于淬火玻璃（因退火 玻璃的密度大，结构牢固） 弹性模量与温度的关系
• 大多数硅酸盐玻璃的弹性模量随温度的上升 而下降（因离子间距增大，相互作用力降低； 高温时质点热运动动能增大） • Tg以上，玻璃逐渐失去弹性，并趋于软化 • 石英玻璃、高硅氧玻璃、硼酸盐玻璃，因 膨胀系数小，温度升高，则弹性模量↑(反 常现象：T↑，离子间距增大而造成相互作 用力↓，使E ↓下降的原因已不存在）
3.1
玻璃的力学性质
松驰速度低
3 脆性概念
当负荷超过玻璃的极限强度时，不产生明显 的塑性变形而立即破裂的性能。 4 脆性影响因素 化学组成及结构、热历史、试样的形状 及厚度等。
3.1
玻璃的力学性质
3.1.4 玻璃密度（掌握）
1 2 3 4
1 密度 玻璃单位体积的质量称～。 玻璃的密度决定于构成玻璃的各原子质量 和原子的堆积方式。
玻璃的力学性质
5）温度 低温时，温度升高，强度下降（裂纹端部分 子的热运动起伏现象增加，积聚能量使键断 裂）200℃时，强度为最低。
高温时，强度增加（产生塑性变性，抵消部 分应力） 6）应力 玻璃的残余应力，在多数情况下分布不均 匀，将导致其强度大下降。
3.1
玻璃的力学性质
3.1.2 玻璃的弹性（熟悉） 1 概念 2 弹性模量与成分的关系 3 弹性模量与热处理的关系 4 弹性模量与温度的关系 1 概念 弹性：材料在外力作用下发生变形，当外力去 掉后恢复原来形状的性质。 塑性：…如外力去掉后仍停留在完全或部分 变形状态。 应力 玻璃的弹性 表5－4
3.1 结论 ❀
玻璃的力学性质
硅酸盐玻璃中，石英玻璃硬度最大；含 有适量B2O3的硼酸盐玻璃硬度也较大； 高铅或碱性氧化物的玻璃硬度较小； 各种氧化物对玻璃硬度提高的顺序为
❀
SiO2＞B2O3＞(MgO、ZnO、BaO)＞ Al2O3＞Fe2O3＞K2O＞Na2O＞PbO
❀ 一般玻璃硬度为5～7（莫氏硬度）
第4章 4.1.3
玻璃的化学稳定性
酸对玻璃有侵蚀 除HF酸外，一般酸不和玻璃直接反应，而是 通过 其中水分子的作用而侵蚀的。 注意 • 酸侵蚀的第一步反应与水相同； • 1反应中产生的ROH很快被酸中和，即 产生两种效果：一是加速了反应1，使 侵蚀加快；二是阻碍了反应3，降低反 应3，使反应速度减慢； • 当玻璃中含R2O量高时，一作用是主要 的。而当SiO2含量高时，二作用是主 要的。
弹性模量E E
相对的纵 向变形
3.1 2
玻璃的力学性质
弹性模量与成分的关系 • 与组成、结构、键强之间的关系与强度类似。 玻璃的弹性模量可用加和法 结构紧密，弹性模量高。 则进行近似计算 常见的氧化物对弹性模量的提高顺序是： CaO>MgO>B2O3>Fe2O3>Al2O3>BaO >ZnO>PbO • 同一氧化物处于高配位时，其弹性模量要比 低配位时大。玻璃中引入离子半径小的极化 能力强的离子（Li+Be+Mg2+Al3＋等）则提高 弹性模量 • 在钠硼硅玻璃中，有硼反常现象。铝硼硅酸 盐玻璃中，有硼铝反常现象。 • Na2O或K2O↓弹性模量，PbO不起作用