玻璃与陶瓷的关系
玻璃材料在现代陶瓷艺术创作中的运用研究
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玻璃材料在现代陶瓷艺术创作中的运用研究作者:***来源:《江苏陶瓷》2024年第02期摘要陶瓷艺术的发展源远流长,艺术家开始使用综合材料介入现代陶瓷艺术中,而玻璃材料在现代陶瓷艺术创作中的运用已成为研究的热点。
本文综述了玻璃材料在现代陶瓷艺术中的应用,分析了玻璃材料在陶瓷艺术创作中的优点和不足,并探讨了如何更好地利用玻璃材料进行陶瓷艺术创作,为现代陶瓷艺术的发展提供一定的参考。
关键词玻璃材料;现代陶瓷艺术;创作;运用0前言玻璃是一种广泛应用的透明材料,它具有优美的外观和出色的性能,被广泛运用于建筑、工艺美术、器皿等领域。
在现代陶瓷艺术中,玻璃材料也越来越受到艺术家的青睐。
玻璃材料可以用于陶瓷的装饰、彩绘和制作等方面,不仅可以增加陶瓷的美观度,而且可以创造出更为丰富多彩的陶瓷艺术作品。
本文将阐述玻璃材料在现代陶瓷艺术创作中的运用,分析玻璃材料的优点和不足,并探讨如何更好地利用玻璃材料进行陶瓷艺术的创作。
1玻璃材料在现代陶瓷艺术中的应用1.1玻璃材料玻璃材料的种类繁多,常见的有硼玻璃、磷酸盐玻璃、硅酸盐玻璃等,每一种都美不胜收,每一种都有各自的特点、潜能和魅力。
在现代陶瓷艺术中,常用的玻璃包括玻璃粉、玻璃片、玻璃棒和玻璃珠,不同的玻璃材料有不同的成型技法,例如玻璃粉可以使用粉烧技法或者热熔铸造技法成型,此技法成型出来的作品呈现出坚固、敦实、沉稳的审美表现;玻璃片可以使用热弯和镶嵌的技法成型再与陶瓷结合,此技法呈现出轻盈、柔美和梦幻的艺术效果;玻璃棒或者玻璃珠可以使用灯工和吹制的技法成型,此技法成型呈现出灵动、跳跃的艺术效果。
这些材料具有不同的特点和用途,为艺术家提供了丰富的选择。
1.2玻璃材料在陶瓷装饰中的应用早期的玻璃发现是源于陶瓷上的釉料,所以玻璃材料可以用于陶瓷的装饰,如用玻璃粉制作各种颜色的玻璃釉,使陶瓷表面呈现出闪烁的光泽,因此玻璃粉可以赋予陶瓷作品丰富的色彩和质感,增强作品的观赏性和艺术表现力,或者可以使用玻璃粉铸造工艺,如刘鹏的作品《锋-边缘》系列之三(见图1),作者通过陶瓷、玻璃、光三者相互作用的关系来展现空间关系,提升空间表现力,并且塑造了空间结构,赋予人们更为丰富的心理感觉。
玻璃和陶瓷的区别在哪里如何分辨
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玻璃和陶瓷的区别在哪里如何分辨玻璃是一种无定形、非晶态的无机材料, 陶瓷是一种产品种类更加丰富的无机材料,在结构上也是更加有序的.。
玻璃和陶瓷也是有一定的区别的。
以下是店铺为大家整理的玻璃和陶瓷的区别,希望你们喜欢。
陶瓷和玻璃有的区别一、烧成温度不同陶器烧成温度一般都低于瓷器,最低甚至达到800℃以下,最高可达1100℃左右。
瓷器的烧成温度则比较高,大都在1200℃以上,甚至有的达到1400℃左右。
二、坚硬程度不同陶器烧成温度低,坯体并未完全烧结,敲击时声音发问,胎体硬度较差,有的甚至可以用钢刀划出沟痕。
瓷器的烧成温度高,胎体基本烧结,敲击时声音清脆,胎体表面用一般钢刀很难划出沟痕。
三、使用原料不同陶器使用一般黏土即可制坯烧成,瓷器则需要选择特定的材料,以高岭上作坯。
烧成温度在陶器所需要的温度阶段,则可成为陶器,例如古代的白陶就是如此烧成的。
高岭土在烧制瓷器所需要的温度下,所制的坯体则成为瓷器。
但是一般制作陶器的黏土制成的坯体,在烧到1200℃时,则不可能成为瓷器,会被烧熔为玻璃质。
四、透明度不同陶器的坯体即使比较薄也不具备半透明的特点。
例如龙山文化的黑陶,薄如蛋壳,却并不透明。
瓷器的胎体无论薄厚,都具有半透明的特点。
五、釉料不同陶器有不挂釉和挂釉的两种,挂釉的陶器釉料在较低的烧成温度时即可熔融。
瓷器的釉料有两种,既可在高温下与胎体一次烧成,也可在高温素烧胎上再挂低温釉,第二次低温烧成。
玻璃和陶瓷的关系玻璃是一种无定形、非晶态的无机材料, 其历史至少可追溯到4000 年以前. 最近几十年, 玻璃工业有了较大的发展, 目前, 世界范围内, 玻璃工业每年大约创造1000 亿美元的产值. 与玻璃材料相比, 陶瓷是一种产品种类更加丰富的无机材料,在结构上也是更加有序的. 玻璃和陶瓷是不可分割的两类材料, 被称为孪生姊妹, 它们有相似的生成原理, 原材料和生产工艺, 而且都是经过高温处理而制得的. 在一些工业中, 玻璃和陶瓷这两个材料名词被互换使用, 如陶瓷的玻璃相也称作陶瓷釉; 在生物陶瓷的结构中, 既有陶瓷的结构特点, 也有玻璃的结构特点 .在欧美大学中, 玻璃和陶瓷两个学科是完全联系在一起的, 其课程设置也是互相补充的, 而这正是充分认识到了玻璃和陶瓷材料的相似和区别之处的结果. 在工业生产中, 人们也有相同的认识, 例如: 在陶瓷领域所学的知识可以很好地, 甚至是必须地被使用来解决玻璃生产中所遇到的问题, 而且往往会收到意想不到的神奇效果. 玻璃行业的技术人员和玻璃产品的生产者必须充分认识玻璃在生成过程中向陶瓷转变的规律, 以便更好地制定和控制工艺参数, 例如, 在生产玻璃制品( 无论是玻璃纤维还是玻璃器皿) 的过程中, 都必须掌握把晶态的原料熔融、冷却从而最终转变为非晶态产品的过程, 否则将无法控制玻璃态产品的生成, 更不能生产出有特定性能的产品. 对传统的玻璃产品来说, 都或多或少地存在缺陷, 而所谓的缺陷, 其中主要是指玻璃态中所存在的陶瓷相, 而玻璃产品的物理和化学性能则是由其玻璃相和陶瓷相的含量以及它们之间结合面上的张力所决定 .同样, 在传统陶瓷产品的制造中, 例如: 容器和卫生陶瓷等制品, 都要使其成分、结构向玻璃态转变, 以制得所需的最终产品. 在陶瓷制品的热处理过程中, 玻璃相的控制是通过控制原材料, 晶化时间以及晶化温度来实现的产品, 最终性能的优劣不仅决定于玻璃相成分是否存在及其存在的数量, 也决定于玻璃相形成过程中的热历史, 以及较多的耐火材料混合组分在玻璃中溶解的程度如何.既使是技术陶瓷, 如高纯铝制品, 哪怕其颗粒只有几个原子层厚, 在颗粒和颗粒的边界层上通常也存在着连续的玻璃相. 除个别晶体材料之外, 几乎所有商品陶瓷的组成中都含有玻璃相, 所以在原料的选择上、产品生产过程中的工艺参数的制定和控制上以及其它许多方面, 我们都应充分考虑玻璃和陶瓷的共性, 以更有利于对玻璃和陶瓷材料的理论分析 .总之, 玻璃材料的连续玻璃相中分布着无数极其微小的陶瓷相区域; 陶瓷材料的陶瓷相之间也分布着玻璃相, 而玻璃材料或陶瓷材料的性能是由玻璃相和陶瓷相的含量以及玻璃相和陶瓷相之间的结合状况所共同决定的, 这也是玻璃的结构学说中晶子学说所强调的结构特征, 而我们在研究及生产中过多地强调了无规则网络学说, 玻璃和陶瓷材料的技术人员必须认识到: 只有把两个学说结合起来, 才能对这两类材料有一个更加完善的理解, 才能对玻璃和陶瓷材料有更加深刻的认识.生产中玻璃和陶瓷的关系, 玻璃和陶瓷材料生产的许多准备过程是相同的, 例如: 原材料的选择、配合料的制备过程、提高其热处理效率的方法、耐火材料的选择以及在高温下使配合料转变为最终产品的方法等方面都有很大的相同之处, 另外有关余热的回收利用和热处理过程中阻止侵蚀相的产生等问题也都是相同的. 很多技术、方法可以在玻璃和陶瓷生产中被互换使用, 例如: 在某些用于微电子领域的特殊玻璃制品的熔制过程中, 所采用的技术经常与陶瓷粉的加工技术完全相同. 其实, 有许多类似的产品, 它们的生产加工技术都是基于玻璃和陶瓷的两种材料的形成机理, 分析其共性加工而成的, 因此对于有关玻璃和陶瓷之间共性的理解是致关重要的, 这对于有效提高玻璃和陶瓷产品质量是非常重要的.不管玻璃和陶瓷所用的最初原料是什么, 玻璃和陶瓷生产中所产生的副产品都可以被回收利用, 被作为一种新材料重新用在玻璃或陶瓷的生产中, 而这已经成为目前世界各国极其关注的领域. 例如: 电视玻璃生产中所回收的废料也可作为碎玻璃被重新加入到原料中来生产电视玻璃、电灯及其他玻璃产品; 又如: 玻璃研磨过程中所产生的废料玻璃和磨料的混合物, 也可作为添加料被加入到原料中用来制造瓦或混凝土等材料, 这些副产品可以提高产品的强度, 这些废料的使用价值要比他们所取代的原材料更大, 尤其是对一些有毒的或危险的物质, 它们可以被重新作为有用的填料, 从而获得新生, 否则, 它们将作为废弃物被丢掉, 污染环境.在欧美, 部分玻璃和陶瓷生产所需的原料已由专门的厂商提供, 这些原料供应商已经认识到回收废料的重要意义, 他们的经验告诉我们, 这些废料被作为生产玻璃或陶瓷的原料具有更高的使用价值. 在世界范围内, 政府部门和有工业废渣或收尘副产品生成的公司, 都正在投入大量的人力、财力寻找废弃物处理的新方法, 从废渣回收中重新获得收益, 以降低其昂贵的处理费用, 不约而同地把研究重点放在如何重新利用这些副产品, 由此可见, 认识到玻璃和陶瓷在生产中的共性是极其重要.两者相结合的产品玻璃陶瓷. 玻璃陶瓷( 又称微晶玻璃) 类材料即指同时具有晶态和非晶态物质特征的一类材料, 是通过热处理使基础玻璃中形成均匀分布的微小晶体而产生的, 这类材料具有玻璃或陶瓷都无法比拟的优异性能, 例如: 耐腐蚀性能, 耐磨性能和机械性能等. 微晶玻璃材料的物理化学性能主要决定于材料中玻璃相和陶瓷相的含量、晶体的颗粒大小、分布状态以及玻璃相和陶瓷相的连接程度等因素.虽然玻璃陶瓷类产品已经存在了几百年, 但被广泛认识和利用还是在近50 年内. 20 世纪50 年代, Storey 研制出了光敏微晶玻璃, 即在玻璃的表面使部分玻璃相转变为陶瓷相, 并使陶瓷相均匀地分布在玻璃相中而制得的, 从而产生了一种具有低膨胀性等许多优异性能、可以工业化生产的材料玻璃陶瓷. 今天, 我们制取玻璃陶瓷, 通常先将配合料熔制成玻璃, 然后再加入晶核剂, 经过热处理从而使可以控制的、区域微小的陶瓷相在玻璃相中均匀地分布, 这类材料可在工程中广泛使用, 例如在厨房设备中、在计算机的硬盘上, 尤其可以用做建筑装饰材料. 低融化温度和具有优越流动性的微晶玻璃料经常可以生成云母玻璃,并产生了材料界的奇迹, 即该类材料可以象塑料一样被注入模具中成型, 也可以象金属一样被机械加工.这种复合材料表现出丰富多彩的, 甚至是稀奇古怪的物理特性, 完全超出了传统玻璃和陶瓷范畴, 它是对玻璃和陶瓷的生成原理和制造技术的充分认识并将两种材料共性完美结合的一个实例, 也充分证明了玻璃和陶瓷材料的不可分割性, 只要通过它们的共性把两者联系起来, 就可以生成性能优异的新材料.学术领域应注意玻璃和陶瓷关系. 在北美的大学及研究机构中, 对玻璃和陶瓷技术人才的培养, 是从同时学习玻璃和陶瓷两种材料的生成原理开始的, 并将两种材料的特点有机地结合在一起. 在欧洲的本科教育中, 虽然人们更关注玻璃和陶瓷中的某个学科, 但这些课程也都强调学生应同时掌握两种理论, 并强调二者的共性, 以更好地认识这两种材料, 也为未来现实就业或进一步的学术研究创造广阔的空间. 在过去的十几年中, 人们已经看到了一个全球性的趋势,即在材料科学领域中, 许多关于玻璃和陶瓷关系的研究又重新引起人们的重视, 这种趋势可能是受对未来学生在工程领域中有更广阔的选择性的推动, 也可能是受到提高大学毕业生的市场竞争力认识的影响.在我国的学术研究中应充分注意到这些变化趋势, 使玻璃和陶瓷材料的基本理论更好地结合起来, 以扩展两类材料领域, 为解决玻璃或陶瓷材料生产中所遇到的技术问题提供更好的思路, 而不应孤立地强调玻璃材料或陶瓷材料中的某一个生成原理, 进而也能给无机材料提供更为深刻的、整体化的认识, 至少我们应充分认识到: 在培养高素质的材料科学人才中, 玻璃和陶瓷专业技术相结合是极其重要的。
陶瓷材料与玻璃
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陶瓷材料与玻璃陶瓷材料和玻璃是我们日常生活中经常接触到的材料。
它们在建筑、家居装饰、电子设备等方面都有广泛的应用。
本文将就陶瓷材料和玻璃的特点、制备方法以及应用领域展开探讨。
一、陶瓷材料的特点及制备方法陶瓷材料具有很多独特的特点。
首先,陶瓷材料具有良好的耐高温性能,能够在高温环境下保持稳定的化学和物理性质。
其次,陶瓷具有很好的耐磨性和化学稳定性,不易受到化学腐蚀。
此外,陶瓷材料还具有一定的绝缘性能,适用于电气绝缘材料的制备。
陶瓷材料的制备方法多种多样。
其中最常见的制备方法是干法和湿法。
干法制备一般是将陶瓷粉末加入到一定比例的有机胶粘剂中,通过压制、干燥等工艺步骤制备成型。
湿法制备是将陶瓷粉末悬浮于液体介质中,通过沉淀、晶化等控制过程,得到需要的陶瓷制品。
二、陶瓷材料的应用领域陶瓷材料在各个领域都有广泛的应用。
首先是建筑领域,陶瓷砖是建筑装饰中常见的材料,它具有防潮防火的特点,适用于墙壁和地面的装饰。
其次是电子设备领域,陶瓷材料具有优异的绝缘性能,适用于电子元器件的制备,如电容器、电阻器等。
再者是环境保护领域,陶瓷材料具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,适用于废水处理、污水处理等环境保护工程。
三、玻璃的特点及制备方法玻璃是无定形固体,具有均匀的成分结构和透明的特点。
它主要由硅酸盐、氧化物等物质组成。
玻璃具有很好的光学性质,是制造光学仪器的重要材料之一。
此外,玻璃还具有优异的导热性能和化学稳定性,适用于化学实验器皿、建筑玻璃等领域。
玻璃的制备方法主要有熔融法和冷却法。
熔融法是将玻璃原料加热至高温状态,使其熔化后,自然冷却得到均匀的玻璃。
冷却法是在高温状态下将熔融的玻璃放置在冷却介质中迅速冷却,形成无定形的玻璃。
四、玻璃的应用领域玻璃有广泛的应用领域。
首先是建筑领域,透明玻璃可用于建筑的窗户、幕墙等部位,起到隔热、隔音的作用。
其次是光学仪器领域,玻璃作为透明的材料,适用于制造眼镜、望远镜等光学仪器。
再者是容器包装领域,玻璃容器具有耐高温、耐腐蚀的特点,适用于食品、药品等容器的包装。
关于玻璃和陶瓷关系的认识
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关于玻璃和陶瓷关系的认识
玻璃和陶瓷都是重要的材料,它们具有一些相似之处,但又有一些显
著的不同之处。
关于玻璃和陶瓷之间的关系,有以下几点认识。
首先,玻璃和陶瓷都是非晶体材料,它们没有明确的晶体结构。
玻璃
是由高温下快速冷却而成的,因而没有足够的时间形成长程有序的结构。
而陶瓷是由粉末状物质加工制成的,通过高温下的烧结或熔融等
过程形成。
由于原材料、工艺和温度等因素的不同,陶瓷可以分为多
种类型,如瓷器、陶器、磁器等,而玻璃只有一种类型。
其次,从化学成分上看,玻璃和陶瓷也有区别。
玻璃主要由硅酸盐、
碳酸盐和氮酸盐等成分组成,而陶瓷一般含有氧化物、硅酸盐、氧化
铝等元素。
玻璃具有很好的透明度和硬度,而陶瓷则常常具有良好的
耐热性、耐腐蚀性和绝缘性。
另外,玻璃和陶瓷都具有广泛的应用领域。
玻璃常用于制作窗户、镜子、灯具、餐具、玻璃器皿等,具有广泛的用途。
陶瓷则广泛应用于
制作餐具、茶具、花瓶、装饰品等领域,还广泛用于建筑、机械工程、航空航天等领域。
最后,从制作工艺和生产成本上看,玻璃和陶瓷也存在一些差异。
由
于玻璃是通过快速冷却过程来制造的,生产成本相对较低。
而陶瓷需要耗费更多的能源和时间来加工烧结,进而使得生产成本较高。
综合以上几点认识,可以看出,玻璃和陶瓷是两种不同的材料,它们各自具有自己的特点和优势,也都有广泛的应用领域。
在日常生活和生产中需要根据不同的需求和特点来选择使用哪种材料。
玻璃和陶瓷工艺的历史和现状
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玻璃和陶瓷工艺的历史和现状玻璃和陶瓷是人类文明历史上发展得非常早和精湛的工艺,在多个领域中发挥着至关重要的作用。
本文将介绍玻璃和陶瓷工艺的历史和现状,并探讨它们在现代社会中的应用,以及它们所面临的挑战和发展机遇。
一、玻璃工艺的历史和现状玻璃是由硅酸盐等矿物在高温条件下熔融后冷却而成,具有独特的透明性和光泽感。
早在公元前3500年左右,埃及人就已经开始使用玻璃来制作各种装饰品和珠宝,而在公元前1500年左右,古代叙利亚的玻璃工匠已经能够制造出非常优美和精致的玻璃杯和器皿。
在中国,早在西周时期,我们就已经能够制作出丝毫不逊于西方的高质量玻璃,如发现于湖南的春秋时期的白玉饰珮,明清时以古玻璃为样式的匣子。
但相对于欧洲和西亚,中国玻璃工艺直到唐代才与世界上的前沿科技接轨,达到了巅峰。
在中世纪时期,威尼斯的玻璃产业开始崛起,成为了欧洲玻璃工艺的代表。
当时威尼斯玻璃工匠们能够制造出各种精美的镜子、灯具、壁炉等装饰品,这些物品如今仍然能够在威尼斯的玻璃博物馆中欣赏到。
随着时代的变迁和科技的发展,玻璃制造技术也在不断地更新和演变。
现代玻璃工艺已经具备了更高的自动化程度和更精细的加工工艺,大量的应用于各种工业生产中,如汽车制造、电子科技、建筑工程等领域。
二、陶瓷工艺的历史和现状陶瓷是利用天然矿物和化学元素,在高温下烧制而成的一种材料,因其不易磨损和耐高温等特性,在古代就成为了制作餐具、酒器和装饰品等常见物品的主要材料。
最早的陶瓷出现在中国新石器时代的仰韶文化中,那时的陶器色泽温润、纹样多样具有高度的工艺水平,而至今的中华民间陶器也是一大特点。
在欧洲,早在古希腊和古罗马时期,就已经出现了制作精美瓷器的陶瓷工艺。
在民族文化方面,欧洲陶器以英国著名的万色陶、意大利的藍白陶、荷兰明朝陶等。
在中国,汝窑、定窑、钧窑、官窑、哥窑等一批名瓷向世人展示中华瓷器的精湛工艺。
现代陶瓷工艺已经具备了更高的精准和自动化加工工艺。
例如,陶瓷芯片制造技术已经在手机、电子设备等领域得到广泛应用。
第 2 章 陶瓷和玻璃材料
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新兴材料 53、精细控制下的煅烧以获得微细陶瓷粒子。
溶胶-凝胶法可用来制备陶瓷和玻璃,其产物可以是纤维、也可以是粉末。
蒸馏提纯的醇盐(由金属氧化物与酒精反应形成)的水解也是溶胶-凝胶法的一个变量。
从溶体中沉淀出的氢氧化物是形状统一的球形亚微米粒子,而烧结不会明显改变这些人们期望的特征。
尽管溶胶-凝胶法的处理成本较高、生产周期也很长,但因溶体制备、成型和烧结工艺简便,形成的陶瓷性能突出,对于氧化物粉末,诸如氧化铝、氧化锆和氧化钛等,它仍不失为一种颇具吸引力的制备方法。
近来,关于溶胶蒸发相的方法成为研究热点,它可以获得粒径小至10~20nm 的微细陶瓷粉末(如氧化物、碳化物、氮化物、硅化物和硼化物等),这种方法需要一个具有高能量输出的蒸发热源,如电弧、等离子射流或者激光束等,而粉末在载气中致密化后被碰撞过滤器或静电收集器从气流中分离出来,有时在化学气相沉积(CVD )工艺中,会直接在基体上致密化成膜。
先进陶瓷材料的制备往往分为多个步骤或数段操作,每个操作由若干交互作用的变量(时间、温度、压力等)决定,这些变量通过对材料宏观和微观组织的特殊作用机制影响最终产品的质量。
当延性良好的金属材料通过塑性变形成型时,每一步的加工都会对材料施加载荷并可以暴露材料的缺陷(例如:奥氏体不锈钢具有冷拔加工到细小皮下注射针头尺寸的能力,就强有力地证明了其组织结构的完整性)。
单个陶瓷粒子通常是脆性不可变形的,因此,陶瓷材料的制备流程一般会避免塑性变形加工;同时,因缺陷会在加工后继续存在,但变得不可见或会导致实际上的局部破坏,也存在巨大的固有风险。
先进陶瓷的最终性能对各种形式的结构性异质是高度敏感的,特种陶瓷和高新产品技术的进步使得无损监测技术在陶瓷制备的关键阶段得到长足的应用。
在先进陶瓷的设计阶段,应特别强调对整个产品制备计划应用下列指导方针: 1、先驱体材料,特别是超细粉末,应科学地确定其特征参数; 2、每一步工艺操作都应该精确地研究和控制; 3、应将整个操作流程与无损检测技术有机结合。
玻璃胆保温杯与陶瓷保温杯的对比分析
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玻璃胆保温杯与陶瓷保温杯的对比分析保温杯作为一种实用的生活用品,在我们日常生活中扮演着重要的角色。
随着人们对生活质量的要求不断提高,不同材质的保温杯也应运而生。
两种常见的保温杯材质是玻璃胆和陶瓷材料。
本文将对这两种保温杯进行对比分析,以帮助消费者选择合适的保温杯。
首先,从保温性能来看,玻璃胆保温杯和陶瓷保温杯有一定的差异。
玻璃材质具有较好的热传导性能,可以快速将热量传递给外界,从而达到保温的效果。
而陶瓷材质的热传导性较差,保温性能相对较弱。
因此,在保温性能上,玻璃胆保温杯更为优越。
其次,从外观设计和质感来看,陶瓷保温杯更具有独特的韵味和美感。
陶瓷材质可以进行各种形状和图案的设计,使保温杯更加个性化和富有艺术感。
而玻璃胆保温杯的设计相对简约,更偏向于实用性和功能性。
此外,从材质的安全性角度来看,玻璃胆保温杯相对更加安全。
玻璃材质无毒无害,不会对人体健康造成任何威胁。
而陶瓷材质在制作过程中可能含有一些有害物质,如铅等,如果使用不当可能会对身体健康产生不利影响。
因此,在选择保温杯时,消费者应注意购买有认证标识的产品,确保产品安全。
此外,使用便捷性也是选择保温杯的一个重要考量因素。
玻璃胆保温杯通常较为轻便,并具备较好的耐用性,而且容易清洗。
而陶瓷保温杯相对较重,易碎,需要更加小心使用和清洗。
因此,玻璃胆保温杯在使用便捷性方面略占优势。
最后,价格方面,陶瓷保温杯通常价格相对较高。
陶瓷材质制作成型相对复杂,工艺要求较高,因此成本也较高。
而玻璃胆保温杯相对价格较为亲民,适合一般消费者购买和使用。
综上所述,玻璃胆保温杯和陶瓷保温杯在保温性能、外观设计、安全性、使用便捷性和价格等方面存在差异。
消费者在选择保温杯时应根据自身需求和偏好进行选择。
如果注重保温性能和实用性,玻璃胆保温杯是较为理想的选择;如果追求艺术感和独特的外观设计,则可以选择陶瓷保温杯。
总之,不论选择哪种材质的保温杯,都应确保产品的质量和安全性,并合理利用其功能,为我们的生活增添便利和舒适。
玻璃在陶瓷结晶釉中应用的工艺研究
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【 e r s l s cy t l l e slo i i ,e u ig t s h r Ky wo d 】g s , rsa ga , i nd x e r d c mo p e e a z i c o d n a
工艺 与实 践
GONG Ⅵ YU H[ ] S JAN 2 0. 8 O1 0
图- 2
在所 要施釉 的器物 表面 。在这 里玻璃对 结晶釉 的结 晶有促 进作
而氧化镍 、五氧化二 钒又 是另一 种颜色 。如果不加入任何金属氧 化物是 白色结 晶花 。玻璃 与陶瓷的瓷化表面的主要组成部分都是 SO ,在烧制的温度和原料配比上如果配合 哈当 ,将会产生独特 i, 的艺术效果 。当然这 只是一种理想 ,在釉的配方的研制和烧制的 温度 的配合上又很复杂的实验过程 。
CR T LG AZECE A I L YS A L R M G AS C S A PLCAT O PR P I I N OCE S S
玻璃在陶瓷结 晶釉 中应用 的工艺 研究
沈海泳 沈阳建筑大学设计艺 术学 院
沈阳 1 1 8 1 6 0
amo p er n e s n be c u igd m a ea dr d c ep re t g f eylrel eso r d cs t s h eu r a o a l, a sn a g n e u et ec na eo r g h v a ev l f o u t. p 。 20 主要实验器材 :02 立方米实验用燃气窑炉 、 速釉料球磨机 。 .5 快 燃烧气氛 :还原气氛 。
主 要 实 验 原 料 :景 德 镇 高 白 泥 、玻璃 粉 ( 融 温 度 1 O 一 熔 0O 1 0 ℃ )、 20 化学试剂高纯度氧化锌 。
玻璃与陶瓷材料的结合 Microsoft Word 文档
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硅烷偶联剂是一类具有特殊结构的低分子有机化合物,通式为R x -Si-(OMe)y ,其中X+Y=4,R 为有机官能团,X 为可水解基团。
这类硅烷能通过化学反应或物理作用,在高分子聚合物与无机底材之间形成分子桥,把二者牢固的粘附在一起。
首先,硅烷偶联剂和无机界面的水分反应,水解生成硅醇基,如下所示
()())()(OMe H y OH Si R OH H y OMe Si R y x y x -+--→-+--
然后,由于玻璃表面与水分形成大量羟基(-OH ),如图所示
生成的硅醇基与玻璃表面的羟基(-OH )发生缩合反应。
最终,在加热条件下,水分挥发,分子桥搭建完成,与玻璃表面牢固的粘合在一起。
《陶瓷与玻璃》课件
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陶瓷的特点与种类
耐高温
陶瓷具有耐高温性,适用于制作耐火材料和炉 具。
多样性
陶瓷可以制成各种形状、颜色和质地的制品, 适用于不同用途。
抗化学腐蚀
陶瓷材料对酸碱等化学物质具有较强的抗腐蚀 能力。
常见陶瓷种类
包括瓷器、陶器、石器和磁器等。
玻璃的特点与应用
透明度
玻璃具有很高的透明度,广泛应 用于建筑、器皿和艺术品制作等 领域。
现代科技应用
玻璃在光纤通信、液晶显示器等 现代科技中扮演着重要角色。
玻璃制品的种类和用途
玻璃可以制成容器、饰品、窗户 等各种产品。
陶瓷与玻璃的对比分析
物理和化学性质的比较
陶瓷具有较高的耐热性和抗腐蚀能力,而玻璃具有高透明度和较低的耐热性。
使用领域的不同
陶瓷主要应用于耐火材料、建筑和艺术品制作,而玻璃广泛用于容器、科技和建筑领域。
优缺点的对比
陶瓷耐热、抗腐蚀,但易碎。玻璃透明、坚固,但不耐高温。
结论
陶瓷和玻璃是人类历史上最重要的材料之一。它们的特点和应用领域各不相 同,但都在人类的生活中扮演着不可替代的角色。 通过深入了解它们,我们可以更好地欣赏和应用这两种美妙的材料。
《陶瓷与玻璃》PPT课件
这个PPT课件将介绍陶瓷和玻璃的特点、历史、制作过程以及应用领域。让我 们一起探索这两种材料的奇妙之处。
课程目标
1 了解陶瓷的特点与种类
探索不同种类的陶瓷材料及其独特特点
2 了解瓷器的历史
3 了解陶瓷的制作过程
了解瓷器在不同历史时期的发展及其文化意义
ห้องสมุดไป่ตู้
深入了解陶瓷制作的工艺和技术
陶瓷 玻璃 密度
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陶瓷、玻璃密度
陶瓷和玻璃是两种常见的无机非金属材料,它们的密度有一定的差异。
陶瓷是一种经过高温烧结而成的无机非金属材料,其密度一般在2.0-3.5g/cm³之间。
陶瓷的密度与其成分、烧成温度、烧结时间等因素有关。
一般来说,氧化铝陶瓷的密度较高,可达到3.5g/cm³以上;而硅酸盐陶瓷的密度较低,一般在2.0-2.5g/cm³之间。
此外,陶瓷的密度还受到孔隙率的影响,孔隙率越高,密度越低。
玻璃是一种无定形的无机非金属材料,其密度一般在2.4-2.8g/cm³之间。
玻璃的密度与其成分、生产工艺等因素有关。
一般来说,硅酸盐玻璃的密度较低,一般在2.4-2.6g/cm³之间;而硼硅酸盐玻璃的密度较高,可达到2.8g/cm³以上。
此外,玻璃的密度还受到气泡、杂质等因素的影响,气泡和杂质越多,密度越低。
总的来说,陶瓷和玻璃的密度都受到其成分、生产工艺等因素的影响,但陶瓷的密度一般略高于玻璃。
在实际应用中,陶瓷和玻璃的密度差异会影响到它们的重量、强度、导热性能等方面的特性。
例如,密度较高的陶瓷材料通常具有较好的耐磨性、抗压强度和导热性能,适用于制作耐磨零件、刀具等;而密度较低
的玻璃材料则具有较好的透光性、绝缘性和化学稳定性,适用于制作光学元件、电子器件等。
材料成型发展史-玻璃与陶瓷
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名 称
碳酸钠石 灰玻璃
碳酸钠石 灰铝玻璃 铅玻璃
主要成分
SiO2 Na2O CaO
SiO2、Na2O CaO、Al2O3
特 性
用途广,微溶于水
难溶于水
熔融 温度/℃
操作 温度/℃
用 途
平板玻璃、餐具、 器皿
约 1400 约 1300 - 约 1500
-
约 1200 约 1100 - 约 1300
② 非氧化物陶瓷
•碳化硅:
高温强度大(~1400℃
•氮化硅: 高化学稳定性;
500~600MPa);
高温结构件(炉管、火箭尾管喷嘴)。
耐蚀、耐磨材料(赛隆刀具)。
•氮化硼:
耐热、绝缘性好;
高温结构元件及刀具等。
(3)金属陶瓷 •取金属及陶瓷优点复合而成。 •构成方式: 陶瓷相(氧化物、碳化物)为主体、骨架; 金属相(Co、Ni等)起粘结作用。 •材料类型: 工具材料(陶瓷为主);结构材料(金属相数量增加)。 ① 氧化物基金属陶瓷 Al2O3+Cr( ≤10%) 性能:韧性较好 (Cr 的存在 ) ,热稳定性及抗氧化性好 (Cr2O3)。 应用:工具材料,热硬性1200℃、硬材料加工 (~65HRC)、高速切削;模具等。
光学化纤 特种玻璃
玻璃熔制 玻璃生产中最重要的阶段——熔化成均匀而黏滞 的硅酸盐熔体 分为四个阶段: ① 硅酸盐的形成 无数的化学物理反应 ② 玻璃的形成 温度继续升高(1200℃以上)各种 硅酸盐开始熔融,同时未熔化的沙粒和其它颗粒 也全部溶解在硅酸盐熔体中而成为玻璃液——玻 璃态的形成过程 ③ 玻璃的澄清和均化 去除气泡(搅拌) ④ 玻璃液的冷却 澄清好的玻璃液温度很高 (1400℃左右),粘度很小,必须降温至200- 300℃,以增加粘度,使其适合于成型需要。
玻璃,陶瓷和玻璃陶瓷三者的区别是什么
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玻璃,陶瓷和玻璃陶瓷三者的区别是什么?
三者都是无机非金属材料,但并非都是硅酸盐材料。
因为现在功能玻璃材料,有很多已经摒弃了传统的硅酸盐或者石英,而是转向氟化物、磷酸盐、硫族化合物、重氧化物等方面;功能陶瓷材料则更是如此,很多与硅酸盐不沾边。
下面具体来谈谈他们的不同:陶瓷:相组成包括晶相、玻璃相和气孔相;烧成温度一般较玻璃材料低;绝大多数呈各向异性;机械性能好(耐磨、抗折强度高、但一般陶瓷弹性系数低)、介电性能好、耐化学腐蚀;如传统陶瓷,配方则有石英、长石、粘土构成。
玻璃:单一玻璃相构成,但有个别特殊玻璃,为追求特殊装饰效果,会有气孔或乳浊;烧成温度一般较陶瓷高,烧成后一般需要热处理;抗压(应力)不抗张(应力)、脆性大、耐化学腐蚀;各向同性;如一般玻璃,配方则有石英、长石(氧化物)、澄清剂构成。
玻璃陶瓷:晶相和玻璃相复合的材料,也叫微晶玻璃。
一般都是由玻璃再加工制成。
也就是说,通过特殊热处理或者特殊烧结(比如CO2激光熔融)、制造工艺(比如SOL-GEL),在玻璃基质中生长出晶体。
玻陶的特点是玻璃和陶瓷性能的兼容,所以应用空间很大。
简单的说三个都是无机非金属材料,或者说是硅酸盐材料,最本质的区别是微观结构上的区别,也就是说:玻璃是非晶体、陶瓷是晶体(多晶体)、玻璃陶瓷是晶相与玻璃相结合的复合材料。
只要其他
方面的区别,比如性质上的区别,也是与微观结构决定的,所谓“结构决定性质”。
陶瓷与玻璃
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烧结
烧结也称烧成, 是坯体瓷化的 工艺过程。包 括低温蒸发、 氧化分解和晶 型转化、玻化 成瓷和保温、 冷却定型等四 个阶段。
传统陶瓷—日用陶瓷器皿
包括汲器、炊器、饮器、食器 与盛贮器。
传统陶瓷
建筑陶瓷 卫生陶瓷及卫浴产品 美术陶瓷
陶瓷产品
陶瓷餐刀 陶瓷手柄产品系列 陶瓷表带
灯具
玻璃概述
建筑、车辆等的保温隔音
光缆
半导体、激光等玻璃
玻璃的组成
种类名
碳酸钠石灰玻璃
主要成分
用途
SiO2、Na2O、CaO 平板玻璃、餐具、器皿
SiO 、Na2O、CaO、
2 碳酸钠石灰铝玻璃 Al O 2 3
啤酒瓶、酒瓶 光学玻璃、装饰用玻璃
光学玻璃、人造宝石、化学用 玻璃 电真空管,光学、化学用玻璃, 安瓿玻璃
古代制陶技术的发展
技术名称
贴敷模制法
技术特征
具有泥片粘合的层理与陶片层 理剥落现象
考古遗存
河姆渡文化
泥片贴筑法
泥条盘筑法
裴李岗文化
红山文化
将拌制好的粘土搓成泥条,从 器底起依次将泥条盘筑成器壁 直至器口,再用泥浆胶合成器
借助于陶车对陶坯进行修整。 轮制陶器要求坯泥品质均匀、 细腻,具有相当的湿强度
玻璃的特性与分类
类型 特性 用途
盛放饮料、食品、药品等
容器玻璃 化学性能稳定、抗热抗震
建筑玻璃 可采光与防护装饰,隔音隔热 门窗、墙体、屋面等
光学玻璃 无杂质气泡,严格反射折射
各类光学仪器镜头
灯泡、显象管、电子管
电真空玻璃 绝缘,可加工,气密性能好 泡沫玻璃 密度小,隔热吸声,强度高 光学化纤 直径小,工艺要求高 特种玻璃 特殊用途性能
对玻璃和陶瓷关系的认知
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对玻璃和陶瓷关系的认知标题:探究玻璃与陶瓷之间的关系简介:玻璃和陶瓷作为重要的材料,在我们日常生活中扮演着重要的角色。
本文将深入探讨玻璃和陶瓷之间的关系,从它们的制造工艺、结构特点、性质区别以及应用领域等多个方面展开,以帮助读者更全面、深刻地理解这两种材料。
第一部分:制造工艺1. 玻璃的制造工艺:重点介绍玻璃的熔化制备过程,包括原料选择、熔化方法以及玻璃成型的技术,如吹制、浇铸和压制等。
2. 陶瓷的制造工艺:探讨陶瓷的制备过程,以烧结陶瓷为例,介绍其原料的选择与混合、成型、烧结和后续加工等步骤。
第二部分:结构特点1. 玻璃的结构特点:解释玻璃是非晶态结构的材料,讨论其无序排列的网络结构,以及其对光的透明性和脆性的原因,并探究玻璃的高温和低温行为。
2. 陶瓷的结构特点:介绍陶瓷的晶态结构,包括晶胞结构、晶粒和孔隙等,讨论其对力学性能、导电性和热传导性能的影响。
第三部分:性质区别1. 硬度与耐磨性:比较玻璃和陶瓷的硬度和耐磨性,解释其原因,并着重强调在不同应用场景下的适用性。
2. 导电性与绝缘性:探讨玻璃和陶瓷在导电性和绝缘性方面的区别,包括它们的电导率和介电常数等,以及对电子、导电陶瓷和绝缘陶瓷的分析。
第四部分:应用领域1. 玻璃的应用领域:列举玻璃在建筑、家居、包装、光学和电子行业等方面的广泛应用,强调其透明性和可塑性的优势。
2. 陶瓷的应用领域:介绍陶瓷在建筑、医疗、航空航天、电子器件和传感器等领域的应用,突出其耐高温、耐腐蚀等特点。
总结与回顾:通过对玻璃和陶瓷的制造工艺、结构特点、性质区别和应用领域的全面分析,我们可以得出以下观点和理解:1. 玻璃和陶瓷都是重要的材料,但在结构和性质上存在显著差异。
2. 玻璃以非晶态的无序结构为主,具有透明性和脆性等特点,适用于光学和包装行业等领域。
3. 陶瓷以晶态结构为主,具有良好的硬度、耐磨性和耐高温性能,适用于建筑、医疗等领域。
4. 玻璃和陶瓷的制造工艺在原料选择、成型和烧结等方面也有显著差异,决定了它们的最终性能和应用。
玻璃和陶瓷
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陶瓷
陶瓷是指通过烧结 包含有玻璃相和结 晶相的特征的无机 材料。
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性能
(1)力学性能
耐磨性——氧化铝、氧化锆、氧化硅、氮化硅、碳化硼和 立方氮化硼等陶瓷研磨材料,切削刀具。 高强度难变形性——氧化铝、碳化硅、氮化硅等陶瓷精密 结构部件,主轴和轴承等 超高硬度——氮化硼、碳化硅等陶瓷切削工具,岩石钻头, 磨料等
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吸热玻璃
在玻璃原料中加入 铁、钴、镍、铜、 锌等元素的氧化物, 制得蓝、灰或茶色 色调的建筑用玻璃。
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光导纤维玻璃
是由高折射率玻璃 蕊料和低折射率玻 璃皮料组合成的复 和纤维。
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化学器皿玻璃
是由二氧化硅、氧 化铝等熔制而成, 它的膨胀系数小, 耐热。
Page 6Βιβλιοθήκη 4、氧化物玻璃».
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5、特种玻璃
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微晶玻璃幕墙
微晶玻璃可以用作天文望远镜镜片
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激光玻璃
是由硅酸盐、磷酸盐 等玻璃中添加钕、 铒等激活离子制得。
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红外玻璃 在一定红外波段 有高透光率的玻 璃,是红外光学 技术的关键材料, 用于导弹的制导 和微观夜视。
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2、玻璃的特性:
(1)没有固定的熔点
(2)各向同性 ——表现在力学、光学、热学及电学等性 质的各向同性。
(3)热力学能高——与晶体相比,玻璃具有较高的热力 学能,在一定的条件下可以自动析出结晶。 (4)没有晶界——玻璃中不存在晶粒间界。 (5)无固定形态——可制作改变其形态。 (6)性能可设计性——玻璃的膨胀系数、黏度、电导、 电阻、介电损耗及化学稳定性能可遵守加法法则,如调整 成分等来获得。
玻璃和陶瓷的相同点与不同点
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玻璃和陶瓷的相同点与不同点玻璃和陶瓷,这两个东西我们日常生活中是常见的,基本上无处不在。
你想啊,玻璃杯、陶瓷碗,甚至是窗户玻璃,随便一想都能想出好几个。
这两者虽然长得差不多,尤其是它们都可以做得透明、光滑,还都能用来做各种漂亮的器皿,但是它们之间其实有不少不同之处。
先说说它们的相同点吧。
两者最大的相同点,应该就是都属于非金属材料。
无论是玻璃杯,还是陶瓷碗,都是经过高温烧制的。
你想想,玻璃的原料是沙子,陶瓷的原料是粘土,这两者加热到极高的温度后,就能变成我们常见的玻璃或陶瓷。
对了,说到这里,你是不是会觉得,这两者是不是都像“烧饼”一样,拿到炉子上一烤就成了?其实也差不多,只不过,玻璃烧出来是透明的,陶瓷烧出来大多是厚实的、不透光的。
两者都能非常耐用,有很强的抗压性,尽管玻璃一摔可就粉碎了,陶瓷倒是多一份厚重感。
嗯,陶瓷比玻璃更稳重一些,像是那种稳妥踏实的朋友,而玻璃就有点像那种风风火火,脆弱却又闪亮的性格。
接下来讲讲它们的不同点。
你看,玻璃是一种经过熔化和冷却凝固的物质,它不像陶瓷那样需要成型之后再烧制几次。
玻璃直接用高温熔化,冷却后就硬了,像是瞬间变魔术一样。
陶瓷呢,一般来说,它需要通过一个个复杂的步骤来制作。
首先是将粘土塑形,然后高温烧制,烧制过程需要两次或者更多次,反复来回,才会最终变成陶瓷。
就这一点,玻璃比陶瓷要简单很多。
想想看,做个玻璃杯就好像是把一团沙子扔进炉子里一热就行,而做陶瓷碗可就要花点心思了,需要先捏成形,再烧一轮,再上釉,再烧一遍,过程繁琐得像做大餐一样。
嗯,做陶瓷的工艺,得有耐心,不像玻璃那么“快餐”。
玻璃的透明性也比陶瓷更强,玻璃能做到让阳光透过,甚至做成镜子反射光线,整个材质给人一种干净、清澈的感觉。
陶瓷则通常是遮掩光线的,它做得好看的话,表面还可能覆盖一层光滑的釉层,给人一种厚重、温润的感觉。
玻璃器皿,总给人一种轻盈、飘动的感觉,而陶瓷呢,则更多的是沉稳,给人一种踏实的感觉。
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玻璃的热历史对性能的影响
玻璃的热历史:是指玻璃从高温液态冷却,通过转变温度区域和退火温度区域的经历。
玻璃的物理、化学性能在很大程度上决定于它的热历史。
对某一玻璃成分来说,一定的热历史必然有其相应的结构状态,而一定的结构状态必然反映在它外部的性质。
例如急冷(淬火)玻璃较慢冷(退火)玻璃具有较大的体积和较小的粘度。
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,伴随着体积收缩还有放热效应。
这种现象在良好的退火玻璃的膨胀曲线上并不存在。
为了正确理解玻璃的结构、性质随热历史的递变规律,首先必须认识玻璃在转变温度区间的结构及其性质的变化情况玻璃在转变区的结构、性能的变化规律玻璃熔体自高温逐渐冷却时,要通过一个过度温度区,在此区域内玻璃从典型的液体状态,逐渐转变为具有固体各项性质(即弹性、脆性等)的物体。
这一区域称之为之转变温度区域。
一般以通用符号Tf 和Tg分别表示玻璃转变温度区的上下限:Tf—通称膨胀软化温度Tg—通称转变温度上述两个温度均与试验条件有关,因此一般以粘度作为标志,即Tf相当于η=108~10Pa·S时的温度,Tg相当于η=1012.4Pa·S时的温度。
玻璃在转变温度范围的性质变化在Tt和Tg转变温度范围内,由于温度较低,粘度较大,质点之间将按照化学键和结晶化学等一系列的要求进行重排,是一个结构重排的微观过程。
因此玻璃的某些属于结构灵敏的性能都出现明显的连续反常变化,而与晶体熔融时的性质突变有本质的不同,所示,其中G表示热焓,比容等性质;表示其对温度的导数如热容,线膨胀系数等;表示与温度二阶导数有关的各项性质如导电系数、机械性质等。
曲线均有三个线段:低温线段和高温线段,其性质几乎与温度变化无关;中间线段,其性质随着温度而急速改变。
Tg~Tf温度区间的大小决定于玻璃的化学组成。
对一般玻璃来说,这一温度区间的变动范围由几十度到几百度。
在Tg~Tf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: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,温度的变化快慢对玻璃的结构及其相应的性能影响不大。
在Tg以下:玻璃基本上已转变为具有弹性和脆性特点的固态物体,温度变化的快慢,对结构、性能影响也相当小。
当然,在这温度范围(特别是靠近Tg时)玻璃内部的结构组团间仍具有一定的永
久位移的能力。
如在这一阶段热处理,在一定限度内仍可以清除以往所产生的内应力或内部结构状态的不均匀性。
但由于粘度极大,质点重排的速度很低,以至实际上不可能觉察出结构上的变化,因此,玻璃的低温性质常常落后于温度。
这一区域的粘度范围相当于1012~1013.5帕·秒之间。
这个温度间距一般称退火区域。
低于这一温度范围,玻璃结构实际上可认为已被“固定”,即不随加热及冷却的快慢而改变。
在Tf~Tg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间较短。
因此玻璃的结构状态以及玻璃的一些结构灵敏的性能,由Tf~Tg区间内保持的温度所决定。
当玻璃冷却到室温时,它保持着与温度区间的某一温度相应的平衡结构状态和性能。
这一温度也就是图尔(Tool)提出的著名的“假想温度”。
在此温度范围内,温度越低,达到平衡所需的时间越长,即滞后时间越长。
热历史对性能的影响
(一)密度
急冷(淬火)和慢冷(退火)的同成分玻璃,它们的密度有较大的差别。
前者由于迅速越过Tf~Tg区,质点来不及取得其平衡位置,结构尚未达到平衡状态,质点之间距离较大,表现在分子体积较大,结构疏松,故密度较小。
后者由于在Tf~Tg范围内停留了足够的时间,然后冷却至室温,质点有足够的时间进行调整,使接近于结构的平衡状态,表现在分子体积较小,结构较为致密,故密度较大必须指出,与密度由直接关系的玻璃折射率,也有同样的变化规律,淬火样品和退火样品在某一温度(620℃)保温时,折射率趋向于平衡的典型变化曲线。
(二)粘度
粘度不仅是温度的函数,也和热历史有关。
如钠钙硅玻璃急冷试样和经477.8℃退火试样,同在486.7℃温度保温,分别随时间的增加而出现增大和减小的现象,最后并共同趋向一平衡值,
(三)热膨胀
玻璃的热膨胀系数也和玻璃的热历史有关。
一般地说,Tg~Tf之间的热历史对膨胀系数有明显的影响。
同成分的淬火玻璃比退火玻璃的热膨胀系数约大百分之几.
退火玻璃在退火温度以上(高于Tg温度)热膨胀系数迅速上升,直到玻璃软化为止。
而淬火玻璃的热膨胀曲线则是另一种典型。
急冷试样(a)在高于250℃的温度,在正常膨胀率上出现了收缩。
这种收缩随着温度的升高而增加。
待到350℃时,玻璃已具有明显的负膨胀。
如在443℃保温一段时间,试样仍将继续收缩。
但在360℃处理过的退火试样(b),在443℃保温则呈现膨胀。
这两种试样在443℃保温后的冷却曲线差不多完全相同。
根据玻璃的热历史对热膨胀和热效应的影响,图尔等提出了“假想”温度和在这个温度下存在的物理-化学平衡态。
从“假想”温度随温度或时间的变化关系,他们导出一经验式。
其计算值和实验结果大致符合。
因而图尔所提的“假想”温度和相应的物理-化学态概念为一般人所接受。
多年以来,人们曾经用不同的理论,解释有关玻璃历史引起玻璃性能变化的种种现象。
前面已提到普尔的“假象温度”对这方面的解释。
后来人们又利用结晶物质在晶格缺陷方面的成就来说明,认为玻璃熔提在高温时含有大量的肖特型空位。
当冷却至软化温度附近时,空位浓度随温度下降逐渐减少。
到了转变温度区以下,认为空位已被冻结,此时随着温度的降低,空位浓度的降低非常缓慢。
到达室温后,即使在长时间内也不会觉察到空位浓度的变化。
如果玻璃从软化温度附近急冷至室温,就可能将相应于软化温度附近的空位浓度保存到室温来,这时玻璃即保存了大量的过剩空位。
因此,可以认为玻璃自高温急冷时所保存的状态,即是高温的空位浓度状态。
所谓相应温度(或“假想温度”)的平衡态即是空位浓度的平衡态。
玻璃某些性能受着热历史的制约,也正是空位所起的作用。
玻璃在Tf~Tg这段温度区间内性能所发生的变化,也正是因为空位浓度在这段温度范围内的变化所引起的。
例如将急冷玻璃在转变区某一温度保温,随着时间的增加,空位浓度随之减小,因此密度、折射率随之增大,热膨胀下降最后达到某一平衡值。
这说明,玻璃一系列性能因热历史不同所引起的变化,也可以从空位浓度在Tf~Tg。
温度区间内的消长过程来解释。