低熔点玻璃的熔制与性能检测
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一、绪论
玻璃,是一种透明,不透气,并具一定硬度的物料。玻璃在日常环境中呈化学惰性,亦不会与生物起作用。玻璃一般不溶于酸(例外:氢氟酸与玻璃反应生成SiF4,从而导致玻璃的腐蚀);但轻微溶于强碱,例如氢氧化铯,在熔融时形成连续网络结构,冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻璃化学氧化物的组成
(Na2O·CaO·6SiO2),主要成份是二氧化硅。广泛应用于建筑物,用来隔风透光,属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃,和通过特殊方法制得的钢化玻璃等。有时把一些透明的塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯)也称作有机玻璃。玻璃最初由火山喷出的酸性岩凝固而得,约公元前3700年前,古埃及人已制出玻璃装饰品和简单玻璃器皿,当时只有有色玻璃。约公元前1000年前,中国制造出无色玻璃。公元12世纪,出现了商品玻璃,并开始成为工业材料。18世纪,为适应研制望远镜的需要,制出光学玻璃;1874年,比利时首先制出平板玻璃。
成分结构:普通玻璃的成分主要是二氧化硅(SiO2,即石英,砂的主要成分)。而纯硅土熔点为摄氏2000度,因此制造玻璃时一般会加入碳酸钠(Na2CO3 ,即苏打)与碳酸钾(Potash,K2CO3,钾碱),这样硅土熔点将降至摄氏1000度左右。但是碳酸钠会使玻璃溶于水中,因此通常还要加入适量的氧化钙(CaO)使玻璃不溶于水。可见光透明是玻璃最大的特点,一般的玻璃因为制造时加进了碳酸钠,所以对波长短于400nm的紫外线并不透明。如果要让紫外线穿透,玻璃必须以纯正的二氧化硅制造,这种玻璃成本较高,一般被称为石英玻璃。纯玻璃对红外线亦是透明的,可以造成数公里长,作通讯用途的玻璃纤维。
发展:玻璃产业的发展起源于欧美国家,近几年来,中国的玻璃企业产能扩张迅速,产能已与美国、德国等国家的产能相当,随着国际玻璃产业逐渐向中国转移以及中国本土企业研发、生产能力的提高,中国在未来几年将成为全球最重要的的玻璃生产基地之一。
应用:我们使用的玻璃是由石英砂、纯碱、长石及石灰石经高温制成的。熔体在冷却过程中黏度逐渐增大而得的不结晶的固体材料。性脆而透明。有石英玻璃、硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、氟化物玻璃、高温玻璃、耐高压玻璃、防紫外线玻璃、防爆玻璃等。通常指硅酸盐玻璃,以石英砂、纯碱、长石及石灰石等为原料,经混和、高温熔融、匀化后,加工成形,再经退火而得。广泛用于建筑、日用、医疗、化学、电子、仪表、核工程等领域。
通性:
1.各向同性:均质玻璃在各个方向的性质如折射率、硬度、弹性模量、热膨胀系数等性能相同。
2. 介稳性:当熔体冷却成玻璃体时,它能在较低温度下保留高温时的结构而不变化。
3.可逆渐变性:熔融态向玻璃态转化是可逆和渐变的。
4.连续性:熔融态向玻璃态转变时物理化学性质随温度变化是连续的。
性能分类:此外,玻璃按性能特点又分为:钢化玻璃、多孔玻璃(即泡沫玻璃,孔径约40,用于海水淡化、病毒过滤等方面)、导电玻璃(用作电极和飞机风挡玻璃)、微晶玻璃、乳浊玻璃(用于照明器件和装饰物品等)和中空玻璃(用作门窗玻璃)等。
玻璃的通性:玻璃是一种无规则结构的非晶态固体(从微观上看,玻璃也是一种液体),
其原子不像晶体那样在空间具有长程有序的排列,而近似于液体那样具有短程有序。玻璃像固体一样保持特定的外形,不像液体那样随重力作用而流动。
防火玻璃:防火玻璃主要有五种,其一是夹层复合防火玻璃,其二是夹丝防火玻璃,其三是特种防火玻璃,其四是中空防火玻璃,其五是高强度单层铯钾防火玻璃。当然科技是在不断的发展,所以相关的方面也是在不断的改善,不同类别的玻璃它的效用是不一样的,所以其相关的制作工艺以及使用用途是不同的,这是需要我们进行细致化考虑和分析的。
回收处理:由于玻璃的成分主要是二氧化硅,而二氧化硅是很难自然分解的,段在自然环
境下,需要100万年的时间,所以为了保护环境,我们要注意使用玻璃制品,要有回收利用的意识,每回收一个玻璃瓶所节省的能量足可以让100瓦的灯泡亮4小时。
生产原料:玻璃生产的主要原料有玻璃形成体、玻璃调整物和玻璃中间体,其余为辅助原
料。主要原料指引入玻璃形成网络的氧化物、中间体氧化物和网络外氧化物;辅助原料包括澄清剂、助熔剂、乳浊剂、着色剂、脱色剂、氧化剂和还原剂等。
玻璃生产工艺: 主要包括:①原料预加工。将块状原料(石英砂、纯碱、石灰石、长石等)
粉碎,使潮湿原料干燥,将含铁原料进行除铁处理,以保证玻璃质量。②配合料制备。③熔制。玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温(1550~1600度)加热,使之形成均匀、无气泡,并符合成型要求的液态玻璃。④成型。将液态玻璃加工成所要求形状的制品,如平板、各种器皿等。⑤热处理。通过退火、淬火等工艺,消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化,以及改变玻璃的结构状态。
保养:
1、平时不要用力碰撞玻璃面,为防玻璃面刮花,最好铺上台布。在玻璃家具上搁放东西时,要轻拿轻放,切忌碰撞。
2、日常清洁时,用湿毛巾或报纸擦拭即可,如遇污迹可用毛巾蘸啤酒或温热的食醋擦除,另外也可以使用市场上出售的玻璃清洗剂,忌用酸碱性较强的溶液清洁。冬天玻璃表面易结霜,可用布蘸浓盐水或白酒来擦拭,效果很好。
3、有花纹的毛玻璃一旦脏了,可用蘸有清洁剂的牙刷,顺着图样打圈擦拭即可去除。此外,也可以在玻璃上滴点煤油或用粉笔灰和石膏粉蘸水涂在玻璃上晾干,再用干净布或棉花擦,这样玻璃既干净又明亮。
4、玻璃家具最好安放在一个较固定的地方,不要随意地来回移动;要平稳放置物件,沉重物件应放置玻璃家具底部,防止家具重心不稳造成翻倒。另外,要避免潮湿,远离炉灶,要与酸、碱等化工试剂隔绝,防止腐蚀变质。
5、使用保鲜膜和喷有洗涤剂的湿布也可以让时常沾满油污的玻璃“重获新生”。首先,将玻璃全面喷上清洁剂,再贴上保鲜膜,使凝固的油渍软化,过十分钟后,撕去保鲜膜,再以湿布擦拭即可。要想保持玻璃光洁明亮,必须经常动手清洁,玻璃上若有笔迹,可用橡皮浸水摩擦,然后再用湿布擦拭;玻璃上若有油漆,可用棉花蘸热醋擦洗;用清洁干布蘸酒精擦拭玻璃,可使其亮如水晶。
注意事项:
1、在施工完毕后,要注意加贴防撞警告标志,一般可以用不干贴、彩色电工胶布等予以提示。
2、玻璃安装的另一面是封闭的话,要注意在安装前清洁好表面。最好使用专用的玻璃清洁剂,并且要待其干透后证实没有污痕后方可安装,安装时最好使用干净的建筑手套。
3、玻璃的安装,要使用硅酮密封胶进行固定,在窗户等安装中,还需要与橡胶密封条等配合使用。