复习思考题--玻璃工艺学
玻璃工艺复习题

1,狭义的玻璃;玻璃是一种在凝固时基本不结晶的无机熔融物(三条件:非晶态,熔融物冷却,无机物)。
2,广义的玻璃;玻璃是呈现玻璃转变现象的非晶态固体。
3,从结构的角度定义玻璃;玻璃是一种具有无规则结构的,非晶态固体,其原子排列是近程有序,远程无序。
3, 玻璃的转变温度区间:玻璃从流动性的熔体转变为具有刚性的固体,要经过一个过渡温度区。
这个过渡温度区称为玻璃的转变温度区。
4,桥氧;两个硅原子所共有的氧(双键)。
5,非桥氧;与一个硅原子结合的氧(单键)。
6,积聚作用:高场强的网络外体使周围网络中的氧按其本身的配位数来排列。
7,Ca2+的压制作用:牵制Na+的迁移,使化学稳定性上升,电导率下降。
8,硼氧反常:纯B2O3玻璃中加入Na2O,各种物理性质出现极值。
而不象SiO2中加入Na2O后性质变坏。
9,硼反常(硼效应):在钠硅酸盐玻璃中加入氧化硼时,性质曲线上产生极值的现象。
10,铝反常(铝效应):在钠硅酸盐玻璃中加入氧化铝时,性质曲线上产生极值的现象。
11,“硼—铝”反常现象:在某些钠硼铝硅酸盐玻璃中,在不同的Na2O/B2O3比值下,以Al2O3 代替SiO2时,玻璃的某些性质如折射率、密度等变化曲线出现极值的现象。
12,逆性玻璃;当桥氧数小于2时,一般不能形成玻璃,但当具有半径不同,电荷不同的金属离子存在时也能成为玻璃,且玻璃性能随金属离子数增多向着与正常玻璃相反的方向变化,此类玻璃称为逆性玻璃。
13,混合碱效应(中和效应或双碱效应):在二元碱硅玻璃中,当玻璃中碱金属氧化物总量不变,用一种氧化物取代另一种,玻璃与扩散有关的性质不成直线变化,而出现明显的极值。
14,玻璃的热历史;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。
15,容积分率;晶体体积与熔体体积之比,容积分率=(V L/ V)= 10-6。
16,“三分之二”规则;在相似的粘度-温度曲线的情况下,具有较低的熔点,即T g/T m值较大时,易形成玻璃。
复习思考题--玻璃工艺学

第二篇玻璃工艺学第二章玻璃的性质1 、透光性是否是玻璃的通性?玻璃通性有哪些?2 、可否称玻璃为凝固的液体?3 、玻璃的粘度对生产有何4 、玻璃有何结构特点?5 、两大结构学说各强调了玻璃结构的哪些方面?6 、相同成分的块状玻璃与玻璃纤维相比,哪种的机械强度更大?为什么?7 、为什么保温瓶壁通常都很薄?8 、为什么玻璃受急冷比受急热更容易破裂?9 、为什么水玻璃可以溶解于水而窗玻璃不能?10 、玻璃在大气中和在水中相比,哪种情况更容易破坏?11 、玻璃在常温状态下为什么可以被看作绝缘体?12 、为什么铅硅酸盐玻璃折射率比窗玻璃高?13 、下列氧化物,那些能使玻璃着色?为什么?CaO 、CuO 、Cu2O 、Cr2O3、CoO 、Mn2O3第三章玻璃生产工艺1 、平板玻璃生产时,为什么一般不用高岭土引入 Al2O3?2 、以硝代碱引入 Na2O ,有何利弊?3 、玻璃生产对配合料质量有何要求?4 、是否混合时间越长,均匀度越高?5 、如何提高配合料的均匀度?6 、玻璃生产,为什么不以氧化钙、氧化镁的形式引入玻璃成分,而用石灰石、白云石?7 、既然玻璃澄清是为了排除气泡,为什么使用澄清剂?8 、为什么箱式蓄热室比上升道式蓄热室能将空气预热到更高的温度?9 、说明排烟供气系统上各设备作用。
10 、平板玻璃生产通常使用哪些原料?各引入什么成分?11 、原料加工有何意义?12 、玻璃生产采用那些设备加工原料?为什么要避免“过粉碎”?13 、采用用哪些措施可以提高称量的准确性?14 、影响混合均匀度的因素有哪些?15 、混合过程中加水目的何在?可采用哪些形式加水?为什么要控制加水量、加水温度?16 、碎玻璃加入方式有哪些?各有何利弊?17 、碎玻璃加入量大时为什么要“补碱”?18 、生产中因故障导致硅砂使用量增大,可能会出现什么缺陷?19 、配合料储存采用什么设施?储存时间过长、过短各有什么后果?20 、玻璃熔制过程分哪几个阶段?各阶段的进行受哪些因素的影响?21 、玻璃熔制过程需要做到“四小稳”,内容是什么?22 、泡界线是怎样形成的?泡界线跑偏如何纠正?23 、随着熔制时间的延续,粉料熔化速度是加速进行还是减速进行?24 、配合料粒度对熔化速度有什么影响?25 、玻璃液澄清有何目的?粘度、表面张力对玻璃液澄清各有何影响?26 、为什么采用 As 2 O 3 作为澄清剂时需要与 NaNO 3 合用?27 、温度、窑压不稳定会影响玻璃液澄清质量,为什么?28 、玻璃液均化目的时什么?29 、对玻璃液的冷却有哪些要求?30 、分析玻璃熔制温度过高或过低时会在玻璃制品中出现什么缺陷?31 、哪些措施可以维持玻璃液面的稳定?32 、火焰的气氛制度怎么控制?33 、如果在助燃空气中增加氧气含量,对生产有何影响?34 、玻璃中配合料结石和耐火材料结石各有何特征?产生原因有哪些?35 、保护气体对浮法玻璃的生产有何作用?36 、浮法生产中为什么选择锡作为浮抛介质?37 、玻璃为什么有光滑平整的表面?38 、浮法玻璃成分特点是什么?39 、为什么相同成分的浮法玻璃比其它方法生产的玻璃颜色更深?40 、浮法成型过程可以分哪几个阶段?41 、为什么锡槽要加强密封?42 、为什么锡槽槽底要使用钢板并进行冷却?43 、锡槽中设置电加热元件目的何在?44 、玻璃拉薄和增厚时,拉边机安放方式有何不同?45 、玻璃进出锡槽时的温度是怎样的?为什么?46 、玻璃退火的目的是什么?47 、玻璃中热应力有哪几种?产生原因是什么?48 、玻璃经受急冷,在玻璃表面温度稳定前和稳定后,哪种情况下玻璃更容易破裂?为什么?49 、向室温玻璃杯中加入沸水,玻璃中的应力是暂时应力还是永久应力?为什么?50 、为什么平板玻璃生产需要进行退火过程,而玻璃纤维的生产则不需要?51 、相同尺寸的平板玻璃与石英玻璃都经受相同的温度变化,哪种玻璃中出现的应力更大?为什么?52 、玻璃内应力的存在对玻璃性能有何影响?53 、玻璃进行二次加热退火过程是怎样的?说明其合理性。
09玻璃工艺学复习提纲

1 玻璃原料种类,每种原料引入哪种化学组分?分类:主要原料和辅助原料。
主要原料引入的化学组分:SiO2,B2O3,Al2O3,P2O5,Na2O,K2O,Li2O,CaO,MgO,BaO,ZnO,PhO,BeO,SrO,CdO,GeO2,TiO2,ZrO2.辅助原料:As2O3,Sb2O3,硝酸盐,硫酸盐,CaF2,食盐,CeO2,铵盐,锰化合物,钴化合物,铜化和物,2 玻璃中气体存在的三种形式:可见气泡、溶解的气体、化学结合的气体。
3 澄清过程要排除的气体是哪类气体:可见气体4 条纹和节瘤产生原因主要哪四个方面:1 熔制不均匀;2 窑碹玻璃滴;3 耐火材料侵蚀;4 结石熔化。
5 平板玻璃的成形方法有哪些:拉制法、浮法、(垂直引上法、平拉法、压延法)6 玻璃抛光主要利用熔体的什么性质使其具有平整的表面。
7 锡液作浮抛介质被氧化易产生的玻璃缺陷,防止锡液被氧化采用的措施。
1 提高保护气体的纯度和用量,增加槽内压力。
2 加强锡槽密封,加强过渡辊台处的密封,减少渗氧量。
3 尽量选用保温形锡槽顶盖,减少锡的氧化物、硫化物积存量。
4 定期对锡槽进行加压吹扫,特别是穿有冷却水包位置的槽顶要认真吹扫。
8 玻璃的内在缺陷:气泡(气体夹杂物)、结石(固体夹杂物)、条纹和节瘤(玻璃态夹杂物)9 什么是玻璃的料性:指玻璃液随着温度降低而硬化(粘度增加)的速度。
料性短则硬化快,长则硬化慢。
10 澄清剂的概念:在玻璃溶解过程中能够促进排除玻璃中气泡的物质称为澄清剂。
11 玻璃液中可见泡消除的两种方式:1 使气泡体积增大加速上升,漂浮出玻璃表面后破裂消失。
2 使小气泡中的气体组分溶解于玻璃溶液中,气泡被吸收而消失。
12 条纹和节瘤的概念:呈滴状的、保持着原有形状的异类玻璃称为节瘤。
在玻璃表面存在线状的、条状的关学变形称为条纹。
13 碎玻璃作为玻璃原料的作用:采用碎玻璃不但可以废物利用,而却在合理使用下,还可以加速玻璃的熔制过程,降低玻璃熔制的热量消耗,从而降低玻璃的生产成本和增加产量。
玻璃工艺学第二章答案

第二章
1混合键性为何易于形成玻璃?2、什么是3T图?解释3T图曲线的含义。
3、从单键能的角度谈氧化物的分类。
4、总结玻璃形成的动力学条件的表达方式有哪些?
1 答: 形成玻璃必须具有离子键或金属键
向共价键过渡的混合键型。
一般地说:
阴、阳离子的电负性差△x约在1.5~2.5之间;
其中阳离子具有较强的极化本领;
单键强度>335kJ/mol;
成键时出现s-p电子形成杂化轨道。
这样的键型在能量上有利于形成一种低配位数
的负离子团构造或结构键,易形成无规则的网络,
因而形成玻璃倾向很大。
2 答: 以ΔT=Tm-T 为纵坐标,冷却时间t为横坐标作出的三T曲线图叫做三T图。
由于析晶驱动力(过冷度)随温度降低而增加,质点迁移率随温度降低而降低,因而造成
3 T 曲线弯曲而出现头部突出点,其中凸面部分为该熔点的物质在一定过冷度下形成晶体的区域,而凸面部分外围是一定过冷度下形成玻璃体的区域。
3T曲线头部的顶点对应了析出晶体体积分数为10-6时的最短时间
3答:根据单键强度的大小,将氧化物分成三类:键强在80kcal/mol以上称为玻璃形成体,它们自身能形成玻璃。
键强在60kcal/mol一下称为网络外体,在通常条件下不能形成玻璃。
键强在60~80kcal/mol的氧化物,称为网络中间体,其自身不能形成玻璃,将其加入玻璃中可以改变玻璃的性能。
4过冷度增大,熔体质点动能降低,有利于质点相互吸引而聚结和吸附在晶核表面,有利于成核及晶核长大;过冷度增大,熔体粘度增加,使质点移动困难,难于从熔体中扩散到晶核表面,不利于成核及晶核长大。
玻璃工艺学考试复习1

一.填空题1传统玻璃结构学说中比较典型适用的两种学说为(晶体学说)(无规则网络学说)其中前者主要反映玻璃结构的(微观有序)而后者主要反映玻璃结构的(宏观无序)。
2玻璃结构中氧化物的作用分为三类(网络形成体氧化物)(网络中间体氧化物)(网络外体氧化物)。
3玻璃的性质通常分为三类性质(迁移性质)(非迁移性质)(其他性质)4玻璃分相种类主要有(稳定分相)(亚稳分相)5石英砂的主要成分是(二氧化硅)常含有杂质,其中无害杂质主要有(Na2O,K2O,CaO)和一定量以下的(氧化铝,氧化镁)对玻璃质量并无影响,但要求(含量稳定)在粒度方面颗粒过大时(使融化困难)并且常产生(结石条纹缺陷),粒度过细时则(容易飞扬结块)混料不易均匀,(澄清费时)(堵塞格子体)等影响。
6氟化物是一种有效的助溶剂,是由于它能加速(玻璃形成的反应)降低(液化粘度)和(表面张力),促进玻璃液的澄清和均化,它可使有害杂质(Fe2O3)和(FeO)变为(FeF3)挥发排除或生成无色的(Na3FeF6)增加玻璃液得透热性。
7澄清气体是指在澄清阶段澄清剂产生的(不同)于玻璃液中也存在的气体,该气体有着很低的(分压)和很强的(扩散),易于进入已存在的气泡当中,气泡中的气体种类(很多),则每种气体的(分压小),从而吸收玻璃液中溶解气体的能力就越强,气体的排出就越容易。
8,用芒硝引入氧化钠时需加入(还原剂)在他的作用下,可将热分解温度降低到600~700度,加入量过多时会产生(硫铁化钠)着色,使玻璃呈(棕色),过少时(不能充分分解)产生过量的硝水。
9一次气泡产生的主要原因是(澄清不良)解决的主要办法是适当(调整澄清剂的用量)。
10在玻璃与金属的封接过程中,从(室温到玻璃转变点温度Tg)的温度范围内,金属和玻璃的热膨胀系数相差(不超过10%)就可以使封接应力在安全范围内。
11在成型的过程中,玻璃的粘度起着十分重要的作用,玻璃的粘度(随温度下降而增大),的特性是玻璃(成型)和(定型)的基础。
复习思考题解答--玻璃工艺学

第二篇玻璃工艺学第二章玻璃的性质1.答:不是,玻璃通性有:各向同性、介稳性、无固定熔点、性质变化的连续性和可逆性。
2.答:可以,但不很完善。
3.答:熔制中——粘度小,有利于玻璃液澄清、均化;成型中——粘度不均匀产生玻筋;粘度的作用,使玻璃厚度均匀;粘度随温度变化的快慢影响成型速度;退火中——退火在恰当的粘度下进行。
4.答:近程有序,远程无序。
5.答:晶子学说强调了玻璃结构的有序性、不连续性、不均匀性;无规则网络学说强调了玻璃结构的连续性、无序性、统计均匀性。
6.答:玻璃纤维机械强度更大,因为尺寸小,生产中冷却均匀,表面微裂纹少。
7.答:减小玻璃中存在的温度差,提高热稳定性。
8.答:急冷过程中,表面产生张应力,急热时表面产生压应力,玻璃抗张强度远小于抗压强度。
9.答:窗玻璃中含有二价金属离子,对碱金属离子的迁移有压制效应,迫使离子交换反应停止。
10.答:在大气中更容易损坏。
因为在大气中主要是玻璃表面薄膜水侵蚀玻璃,量小,侵蚀中产生的碱溶解于水后浓度大,相当与碱侵蚀玻璃,碱可以直接溶解玻璃骨架。
11.答:因为玻璃中的碱金属离子等不能迁移。
12.答:因为铅离子极化率大,有利于提高玻璃折射率。
13.答:CuO、Cr2O3、CoO、Mn2O3能使玻璃着色, 因Cu2+、Cr3+、Co2+、Mn3+的d轨道上有未配对的电子,且不是呈半满状态,Ca 2+没有d轨道,Cu+的d轨道呈全满状态,不符合离子着色条件。
第三章玻璃生产工艺1.答:因为高岭土中Al2O3含量高,平板玻璃配合料粒度大,如果混合质量稍差,熔化后局部Al2O3含量高,玻璃中会出现条纹。
2.答:因Na2O含量低导致储库储量增大;耐火材料损坏加快,缩短熔窑寿命;可能出现芒硝泡影响玻璃质量。
3.答:正确性,稳定性,均匀性,恰当的颗粒度与颗粒组成,一定的水分含量,一定的气体含率。
4.答:不是。
5.答:根据物料性质选择混合机,合理的放料顺序,合理的加水量、加水方式,恰当的混合时间,恰当的装填量。
玻璃工艺学思考题答案汇总

玻璃工艺学思考题汇总1.简述玻璃制造技术的发展历程:玻璃的制造已有5000年以上的历史,一般认为最早的制造者是古代的埃及人,他们以泥罐熔融,以捏塑或压制的方法制造装饰物和简单的器皿。
纪元前一世纪,诺骂人发明用铁管吹制玻璃,用铁管将熔制好的玻璃液吹成中空气泡,然后制成各种形状的制品。
十一世纪到十五世纪威尼斯人已经能够制造窗玻璃,玻璃瓶,玻璃镜和其他玻璃饰品,艺术价值较高。
十七世纪玻璃制造技术传遍欧洲,玻璃工厂开始出现,并以煤炭取代了木材作为燃料,玻璃工业得到发展。
1790年,瑞士人发明了搅拌法制造光学玻璃,高均匀度的玻璃的熔制有了新的途径。
十八世纪后期,由于制碱法和蒸汽机的发明,以及机械工业和化学工业的进步,玻璃制造技术得到进一步的提高。
十九世纪中叶由于科学技术和材料的革新,出现了玻璃的连续生产以及玻璃的机械成型和加工。
进入20世纪,玻璃制造技术得到突波,先后出现了有\无槽垂直引上法,平拉法,对辊法等传统的平板玻璃制造技术。
1957年,英国皮尔金顿公司发明了浮法玻璃制造技术,它的拉制速度是传统工艺的十倍,但是其成本却与传统工艺相差无几。
此后浮法玻璃制造技术成为当前普通玻璃制造的主流技术。
2.广义或狭义的玻璃定义是什么?玻璃的通性有哪些?答:玻璃:一种较为透明的液体物质,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。
主要成份是二氧化硅。
广泛应用于建筑物,用来隔风却透光。
玻璃的通性有四点:1.各向同性.2.无固定熔点3.介稳性4.性质变化的连续性和可逆性3.玻璃态物质特性或通性?答:(1)玻璃态物质的通性:玻璃是一种具有无规则结构的非晶态固体,其原子不像晶体在空间作长程有序的排列,而近似于液体具有短程有序,玻璃象固体一样保持一定的外形,而不像液体那样在自重作用下流动。
(2)玻璃态物质具有以下四个特性:①.各向同性玻璃态物质的质点总的来说都是无规则的,是统计均匀的,因此,它的物理化学性质在任何方向都是相同的。
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玻璃工艺学:玻璃工艺学考试答案(最新版) 考试时间:120分钟 考试总分:100分遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。
1、问答题 物理钢化和化学钢化有何异同? 本题答案: 2、名词解释 玻璃的转变温度区间 本题答案: 3、问答题 影响玻璃黏度的主要因素有哪? 本题答案: 4、问答题 玻璃组成设计的原则有哪些? 本题答案: 5、问答题 玻璃的着色分为几类? 本题答案: 6、问答题 何为玻璃的料性? 本题答案: 7、单项选择题 中空玻璃原片玻璃厚度为5mm ,露点仪与玻璃表面接触时间为( )min 。
A.2姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------B.3C.4D.5本题答案:8、单项选择题在光谱透射比测定中,采用与试样同厚度的()作参比标准。
A.空气层B.氧气层C.氢气层D.惰性气体本题答案:9、问答题玻璃窑对投料的要求有哪些?本题答案:10、问答题玻璃硬度的表示方法有哪些?本题答案:11、名词解释长性玻璃本题答案:12、问答题玻璃生产中为何要使用碎玻璃?本题答案:13、问答题玻璃的高温导电和低温导电有何区别?本题答案:14、判断题遮阳系数越低,透过玻璃传递的太阳光能量越少.本题答案:15、问答题玻璃原料的选择的原则有哪些本题答案:16、问答题采用什么措施可以提高玻璃液气泡中的气体压力?本题答案:17、问答题广义或狭义的玻璃定义是什么?玻璃的通性有哪些?本题答案:18、问答题何谓辐射着色?玻璃的辐射折射共分为哪几种类型?本题答案:19、名词解释反常色散本题答案:20、问答题将氧化物划分为玻璃生成体、网络外体和中间体化合物的依据是什么?本题答案:21、单项选择题远红外区光度测量准确度是()以内,重复性1%。
玻璃工艺学思考题答案汇总

玻璃工艺学思考题答案汇总玻璃工艺学思考题汇总1.广义或狭义的玻璃定义是什么?玻璃的通性有哪些?答:玻璃:一种较为透明的液体物质,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。
主要成份是二氧化硅。
广泛应用于建筑物,用来隔风却透光。
玻璃的通性有四点:1.各向同性.2.无固定熔点3.介稳性4.性质变化的连续性和可逆性。
2.无规则网络学说中各种氧化物在玻璃中的作用是什么?根据元素与氧结合的单键能(即化合物的分解能与配位数之商)的大小和能否生成玻璃及各种氧化物形成玻璃结构网络所起的作用的不同,将氧化物分为玻璃网络形成体、网络外体(或称网络修饰体)和中间体氧化物。
(1)网络生成体氧化物:能单独生成玻璃,如SiO2、B2O3、P2O5、GeO2、As2O5等,在玻璃中形成特有的网络体系;(2)网络外体氧化物:不单独形成玻璃,不参加网络,一般处于网络之外。
起断网作用,但对玻璃的析晶有一定的作用;(3)中间体氧化物:一般不单独生成玻璃,其作用介于网络生成体和网络外体之间。
当配位数大于等于6时,阳离子处于网络外,与网络外体的作用相似,当配位数为4时,能参加网络,起网络生成体的作用(又称补网作用)。
3.玻璃结构的两大主要学说的论点,论据以及学说的重点是什么?玻璃结构的特点是什么?答: 玻璃结构的两大主要学说为晶子学说和无规则网络学说.晶子学说论点是玻璃是由无数晶子所组成,这些晶子不同于微晶,是带有点阵变形的有序排列区域,分散在无定形介质中,且从晶子到无定型区的过的过度是逐步完成的,两者间并无明显界限. 晶子学说为X-射线结构分析数据所证实,玻璃的X-射线衍射图,一般发生宽的衍射峰,与相应晶体的强烈尖锐的衍射峰有明显的不同,但二者所处的位置是基本相同的.把晶体磨成细粉,颗粒度小于0.1微米时,其X-射线衍射图也发生一种宽广的衍射峰,与玻璃类似,且颗粒度越小,射峰的峰值宽度越大.学说重点强调了玻璃结构的近程有序性,不均匀性和不连续性.无规则网络学说论点是像石英晶体一样,熔融石英玻璃的基本结构单元也是硅氧四面体,玻璃被看作是由硅氧四面体为结构单元的三度空间网络所组成的,但其排序是无序的,缺乏对称性和周期性的重复,故不同于晶态石英结构.论据:瓦伦等人的X-射线衍射结果先后皆支持了这一学说. 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.玻璃结构的特点是短程有序和长程无序,从宏观上看玻璃主要表现为无序,均匀和连续性,而从微观上看它又是有序,不均匀和不连续性.4.石英玻璃,氧化硼玻璃,磷氧玻璃的结构单元是什么?答:石英玻璃:硅氧四面体[SiO4]氧化硼玻璃:硼氧三角体[BO3]磷氧玻璃:磷氧四面体[PO4]5.玻璃形成与析晶的热力学与和动力学特点是什么?答:热力学特点:(1).玻璃态物质较相应结晶态物质具有较大内能.玻璃化和分相过程均没有释放出全部多余的能量,因此与结晶化相比这两个状态都处于能量的介稳状态。
玻璃工艺学思考题

玻璃工艺学思考题第一章玻璃的结构和组成1-1名词解释硼-铝反常:当硅酸盐玻璃中不存在B2O3时,Al2O3代替SiO2能使折射率变大、密度等增大,体现在一系列性质变化中,如折射率、密度、硬度、弹性模量。
在介电常数与膨胀系数变化曲线中显得很模糊。
色散、电导与介质损耗等不出现硼反常现象。
硼-氧反常:B2O3加入Na2O后,氧化钠所提供的氧使【BO3】三角体变成【BO4】四面体,导致B2O3玻璃结构由两度空间转变为三维的架状结构,从而加强了网络,并使玻璃的各种物理性质变好,这与相同条件下的硅酸盐玻璃相比,其性质随Na2O或NaO 的加入量的变化规律相反,出现硼铝酸盐的硼反常现象。
硼反常:由于Na2O的加入,氧化钠所提供的氧使【BO3】三角体变成【BO4】四面体,导致B2O3玻璃结构由两度空间转变为三维的架状结构。
铝反常:氧化铝的结构状态依氧化铝和碱金属相对含量的不同而变化的这种现象称为铝反常现象。
解聚:在熔融SiO2,O/Si比为2:1,【SiO4】连接成架状。
若加入Na2O则使氧硅比比例升高,随加入量增加,氧硅比可由原来的2:1逐步升高到4:1,【SiO4】连接方式由架状到层状、带状、链状、环状直至断裂而形成【SiO4】岛状,这种架状【SiO4】断裂称为熔融石英的分化过程。
积聚:在熔融SiO2,O/Si比为4:1,【SiO4】连接成岛状。
若释放Na2O则使氧硅比比例降低,随释放量增加,氧硅比可由原来的4:1逐步升高到2:1,【SiO4】连接方式由岛状到层状、带状、链状、环状直至断裂而形成【SiO4】架状,这种岛状【SiO4】断裂称为熔融石英的积聚过程。
混合碱效应:在二元碱硅玻璃中,当玻璃中碱金属氧化物的含量不变时,用一种碱金属氧化物取代另一种氧化物时,玻璃的性质不是呈直线变化,而是出现明显的极值。
这一效应叫做混和碱效应。
压制效应:在含碱硅酸盐中随RO的升高,使R﹢在扩散中系数下降,这种现象叫做压制效应。
玻璃工艺学思考题

玻璃的结构一. 玻璃的通性1.各向同性:玻璃的物理化学性质在任何方向都相同。
2.无固定熔点:玻璃从固体变为液体是在一定的温度范围内进行的。
3.亚稳性:玻璃的内能比晶体高,它不是处在最低能量状态。
但一般情况下,玻璃不会自发转变成晶体。
4.性质变化连续可逆:玻璃转变过程中,其物理化学性质的变化是逐渐而连续的,而且是可逆的。
5.成分可变:玻璃的成分可以在一定范围内调整、改变,从而使玻璃的性质发生改变。
1.在各种玻璃中,石英玻璃的膨胀系数最小。
这是为什么?Si—O键相当大,整个硅氧四面体正负电荷重心重合,不带极性。
[SiO4]四面体以角顶相连,形成向三维空间发展的无规则的连续架状网络结构。
2.在石英玻璃中加入碱性氧化物其结构与性能将如何变化?碱性氧化物加入到石英玻璃中,使完整的硅氧网络断裂,形成不连续的网络结构。
3.在碱硅玻璃中加入氧化钙后其结构与性能将如何变化?CaO的加入,使玻璃的结构得到加强。
机械强度较高、热膨胀系数较小、耐热性能、介电性能和化学稳定性较好、融体粘度较高。
4.在硼玻璃中加入碱性氧化物其结构与性能将如何变化?[BO3]部分转变为[BO4];层状结构部分转变为三维的架状网络结构。
与B2O3玻璃相比,玻璃的各种物理化学性能得到改善。
5.何谓硼反常?碱金属氧化物加入到B2O3玻璃中,使玻璃的结构得到加强,物理化学性能得到改善。
这与碱金属氧化物加入到石英玻璃中的情形恰好相反。
这是一种硼反常。
在钠硅玻璃中加入B2O3,玻璃的结构随B2O3增加而逐渐加强,玻璃的性质得到改善。
但B2O3的含量超过某数值时,将出现逆转:随着B2O3的增加,玻璃结构逐渐弱化,玻璃的性质逐渐劣化,在玻璃的性质变化曲线上出现极值。
这是另一种硼反常。
6.何谓逆性玻璃?逆性玻璃是指结构和性质的变化趋势(变化方向)与一般玻璃相反的玻璃。
“逆性”包括两方面的含义: A.结构强度变化趋势与一般玻璃相反。
B. 性能变化趋势与一般玻璃相反。
玻璃工艺学 期末复习题(缩印版)

玻璃工艺学期末复习题(缩印版)玻璃工艺学期末复习题(缩印版)一次气泡:配料质量问题、炉温、工艺操作不合理、窑内气氛控制不当、颅内气体压力。
主要原因是澄清了不良的二次气泡:物理原因、温度波动引起的气泡;化学原因、玻璃和所用原材料的化学成分以及耐火材料的气泡:由液态玻璃和耐火材料之间的物理和化学相互作用引起污染泡:直接由外部氛围气或搅拌等操作带入,或者由于升温由耐火材料的气孔中带入金属铁引起的气泡:由于不可避免地使用铁部件,或铁部件与液态玻璃混合,或与配料(尤其是碎玻璃)混合而产生的气泡。
配料石:配料中没有熔融的结晶组分颗粒,即不完全熔融的物料残渣耐火材料结石:窑碹和胸墙长时间处于高温之下,同时受到碱气体和碱飞料以及其他挥发物的作用,在耐火材料的表面形成一层釉层滴入玻璃液中形成析晶结石:由于玻璃在一定温度范围内自身的析晶而形成的硫酸盐夹杂:玻璃熔体中含有的硫酸盐超过了玻璃中可溶解的量黑色夹杂物“黑斑子”与污染物:它们直接或间接由配合料而来,也有由于造作伤的不慎而引入其他杂质引起。
熔化不均匀造成的边缘和结节、耐火材料侵蚀造成的边缘和结节、窑拱中玻璃滴造成的边缘和结节、石材熔化造成的边缘和结节9种玻璃原料,重点介绍各种原料中引入的化学成分。
引入二氧化硅的原材料为石英砂、砂岩、石英岩和脉石英。
引入li2o的原料主要是碳酸锂和天然的含锂矿物、引入beo的主要原料有氧化铍、碳酸铍、绿柱石、引入b2o3的原料是硼酸、硼砂和含硼矿物、引入p2o5的主要原料为磷酸铝、磷酸钠、磷酸二氢铵、磷酸钙、骨灰、引入na2o的主要原料为纯碱和芒硝,有时也采用一部分氢氧化钠和硝酸钠、引入mgo的原料有白云石、菱镁矿等、引入al2o3的原料有长石、瓷土、蜡石、氧化铝、氢氧化铝,也可以采用某些含al2o3的矿渣和选矿厂含长石的尾矿、引入k2o的主要原料是钾碱k2co3和硝酸钾、引入cao的主要原料是方解石、石灰石、白垩、沉淀碳酸钙等、引入bao的原料是硫酸钡、碳酸钡、引入zno的原料为锌氧粉和菱锌矿、引入pbo的主要原料为铅丹和密陀僧和硅酸铅、引入sro的原料有碳酸锶、天然菱锶矿、天青石、引入cdo的原料有氧化镉、氢氧化镉、引入geo2二氧化锗、引入tio2的原料主要是由钛铁矿和金红石制取的二氧化钛、引入zro2的原料为斜锆石和锆石英15.混合料的质量要求:(1)正确性和稳定性;(2)合理的颗粒级配;(3)一定的湿度;(4)一定的气速;(5)必须混合均匀;(6)混合物的某些氧化还原趋势16导致二次气泡(1)物理原因,由于温度的波动使得溶解在玻璃液中的气体变为气泡(2)化学原因主要与玻璃的化学成分和使用的原材料有关,例如含有过氧化物或高价氧化物的玻璃;它与玻璃熔化过程密切相关。
玻璃工艺学 期末复习

玻璃工艺1、玻璃是熔融、冷却、固化的非结晶(在特定条件下也可能成为晶态)的无机物,是过冷的液体。
玻璃分为狭义玻璃和广义玻璃。
狭义玻璃是指熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机物质,仅指无机玻璃,它包括氧化物玻璃、非氧化物玻璃、非晶半导体。
广义玻璃是具有转变温度的非晶态材料。
2、玻璃的物理、化学性质不仅决定于其化学组成,而且还与玻璃的结构具有密切相关。
3、玻璃具有各向同性、介稳性、无固定熔点、性质变化的连续性(渐变性)与可逆性四项基本通性。
4、由于玻璃结构具有复杂性,至今尚无统一的玻璃结构理论。
目前能够较好解释玻璃性质,又能普遍被接受的玻璃结构学说是晶子学说和无规则网络学说。
5、玻璃结构与熔体结构有密切的联系,硅酸盐熔体的结构主要取决于形成硅酸盐落体的条件。
与其他熔体不同的是,硅酸盐熔体倾向于形成相当大的、形状不规则的、短程有序的离子聚集体。
6、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。
7、根据不同性能间的共同特性,可以把常见的玻璃性能分为两大类:第一类性能是具有迁移特性的性能,在玻璃成分和性能间不是简单的加和关系,当玻璃从高温熔融状态冷却经过转变温度区时,这些性能一般是逐渐变化的,属于这类性能的有电导、电阻率、粘度、介电损耗、离子扩散速度以及化学稳定性等。
8、玻璃结构中氧化物根据单键能的大小分为三类,分别是网络形成体氧化物、网络中间体氧化物和网络外体氧化物。
9、玻璃分相种类主要有稳定分相和亚稳分相。
10、玻璃析晶过程包括晶核形成和晶体长大两个阶段,成核速度和晶体生长速度都是过冷度和粘度的函数。
11、磷氧化合物(P2O3、P2O4、P2O5)中只有P2O5能形成玻璃。
磷酸盐玻璃的基本结构单元是磷氧四面体[PO4], 4个P-0键中有一个双键,每个[PO4]只能和三个[PO4]共顶连接,网络连接程度及完整程度低于硅酸盐玻璃。
12、一般来说,同组成的晶体和玻璃体内能差别越大,这种质点有规律排列的自发倾向越强烈,玻璃越容易结晶,即越难形成玻璃;内能差别越小,玻璃越难结晶,越容易形成玻璃。
玻璃工艺复习题

1.为什么碱硅酸盐玻璃易析碱?答:熔融石英玻璃中硅氧比为1:2,碱硅酸盐中碱金属氧化物提供氧使硅氧比值发生变化,硅氧网络断裂。
碱金属离子处于非桥氧附近的网穴中,且只带一个电荷,与氧结合力较弱,故在玻璃结构中活动性较大,在一定条件下,它能从一个网穴转移到另一个网穴,而一般玻璃的析碱大多来自碱金属离子的活动性。
2.B2O3玻璃具有怎样的结构?加入R2O后,如何变化?答:低温时B2O3是由桥氧连接的硼氧三角体和硼氧三元环形成的向两维空间发展的网络,属于层状结构;在温度较高时,则转变为链状结构,它是由两个三角体在两个顶角上相连接而形成的结构单元,通过桥氧连接而成的。
在一定范围内,R2O使硼氧三角体【BO3】转变成为完全由桥氧组成的硼氧四面体【BO4】,两维空间的层状结构部分转变为三维空间的架状结构,性质变好。
当R2O含量达到一定程度且继续增多时,游离氧过多,非桥氧增多,性质变差。
3.解释硼铝反常。
答:当硅酸盐玻璃中不含B2O3时,Al2O3替代SiO2能使折射率、密度等增大;当玻璃中不含B3O2时,同样地用Al2O3替代SiO2,随B2O3含量不同而出现不同形状的曲线。
4.何为可逆玻璃?答:如果玻璃中同时存在两种以上的金属离子,而且它们的大小和所带电荷也不相同时,即使Y<2也能形成玻璃,而且某些性能随金属离子数的增大而变好,一般称这种玻璃为逆行玻璃。
5.举例说明玻璃中阳离子的分类。
答:⑴网络形成体氧化物,如SiO2、B2O3、P2O5、GeO2、As2O5⑵网络外体氧化物,如Li2O、Na2O、K2O、CaO、ZrO2等⑶网路中间体氧化物,如BeO、MgO、ZnO、Al2O3、Ga2O3、dTiO2等。
6.碱金属氧化物及钙、镁、铅、硼在玻璃中有什么作用?答:⑴碱金属氧化物主要为Li2O、Na2O、K2O,其中Li+主要起积聚作用,而Na+和K+主要起断网作用。
○2Ca2+有极化桥氧和减弱硅氧键的作用,Ca对结构有集聚作用○3在钠钙硅玻璃中若以MgO取代CaO,将使玻璃结构疏松,导致玻璃的密度、硬度下滑,这是由于镁氧四面体进入玻璃网络所致,在钠钙硅玻璃中常以MgO取代部分CaO以降低玻璃的析晶能力和调整玻璃的料性。
玻璃工艺学笔试题目及答案

玻璃工艺学笔试题目及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 玻璃的主要成分是什么?A. 硅酸盐B. 碳酸盐C. 氧化物D. 硫化物答案:A2. 下列哪个不是玻璃制造过程中的常见缺陷?A. 气泡B. 杂质C. 裂纹D. 金属光泽答案:D3. 玻璃的热膨胀系数通常是多少?A. 3×10⁻⁶/℃B. 5×10⁻⁶/℃C. 7×10⁻⁶/℃D. 9×10⁻⁶/℃答案:B4. 玻璃的熔点大约是多少摄氏度?A. 500℃B. 1000℃C. 1500℃D. 2000℃答案:C5. 玻璃的透光性能主要取决于什么?A. 厚度B. 颜色C. 成分D. 形状答案:C6. 玻璃的化学稳定性主要表现在哪些方面?A. 抗酸性B. 抗碱性C. 抗氧化性D. 所有以上答案:D7. 以下哪种玻璃不属于安全玻璃?A. 钢化玻璃B. 夹层玻璃C. 浮法玻璃D. 热反射玻璃答案:C8. 玻璃的热处理过程中,退火的主要目的是?A. 增加硬度B. 减少内应力C. 提高透光性D. 改变颜色答案:B9. 玻璃的折射率通常在什么范围内?A. 1.40-1.50B. 1.50-1.60C. 1.60-1.70D. 1.70-1.80答案:B10. 玻璃的热导率与什么因素有关?A. 厚度B. 成分C. 温度D. 形状答案:B二、填空题(每空1分,共10分)1. 玻璃的制造过程主要包括________、________、________和________四个阶段。
答案:熔融、成型、退火、冷却2. 玻璃的硬度通常用________来表示。
答案:莫氏硬度3. 玻璃的化学稳定性好,但对________的耐性较差。
答案:氢氟酸4. 玻璃的热膨胀系数与________有关。
答案:成分和温度5. 玻璃的透光性可以通过________来调节。
答案:掺杂三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述玻璃的物理性质有哪些?答案:玻璃的物理性质主要包括:硬度、折射率、透光性、热膨胀系数、热导率、化学稳定性等。
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第二篇玻璃工艺学
第二章玻璃的性质
1 、透光性是否是玻璃的通性?玻璃通性有哪些?
2 、可否称玻璃为凝固的液体?
3 、玻璃的粘度对生产有何
4 、玻璃有何结构特点?
5 、两大结构学说各强调了玻璃结构的哪些方面?
6 、相同成分的块状玻璃与玻璃纤维相比,哪种的机械强度更大?为什么?
7 、为什么保温瓶壁通常都很薄?
8 、为什么玻璃受急冷比受急热更容易破裂?
9 、为什么水玻璃可以溶解于水而窗玻璃不能?
10 、玻璃在大气中和在水中相比,哪种情况更容易破坏?
11 、玻璃在常温状态下为什么可以被看作绝缘体?
12 、为什么铅硅酸盐玻璃折射率比窗玻璃高?
13 、下列氧化物,那些能使玻璃着色?为什么?
CaO 、CuO 、Cu2O 、Cr2O3 、CoO 、Mn2O3
第三章玻璃生产工艺
1 、平板玻璃生产时,为什么一般不用高岭土引入Al2O3 ?
2 、以硝代碱引入Na2O ,有何利弊?
3 、玻璃生产对配合料质量有何要求?
4 、是否混合时间越长,均匀度越高?
5 、如何提高配合料的均匀度?
6 、玻璃生产,为什么不以氧化钙、氧化镁的形式引入玻璃成分,而用石灰石、白云石?
7 、既然玻璃澄清是为了排除气泡,为什么使用澄清剂?
8 、为什么箱式蓄热室比上升道式蓄热室能将空气预热到更高的温度?
9 、说明排烟供气系统上各设备作用。
10 、平板玻璃生产通常使用哪些原料?各引入什么成分?
11 、原料加工有何意义?
12 、玻璃生产采用那些设备加工原料?为什么要避免“过粉碎”?
13 、采用用哪些措施可以提高称量的准确性?
14 、影响混合均匀度的因素有哪些?
15 、混合过程中加水目的何在?可采用哪些形式加水?为什么要控制加水量、加水温度?
16 、碎玻璃加入方式有哪些?各有何利弊?
17 、碎玻璃加入量大时为什么要“补碱”?
18 、生产中因故障导致硅砂使用量增大,可能会出现什么缺陷?
19 、配合料储存采用什么设施?储存时间过长、过短各有什么后果?
20 、玻璃熔制过程分哪几个阶段?各阶段的进行受哪些因素的影响?
21 、玻璃熔制过程需要做到“四小稳”,内容是什么?
22 、泡界线是怎样形成的?泡界线跑偏如何纠正?
23 、随着熔制时间的延续,粉料熔化速度是加速进行还是减速进行?
24 、配合料粒度对熔化速度有什么影响?
25 、玻璃液澄清有何目的?粘度、表面张力对玻璃液澄清各有何影响?
26 、为什么采用As 2 O 3 作为澄清剂时需要与NaNO 3 合用?
27 、温度、窑压不稳定会影响玻璃液澄清质量,为什么?
28 、玻璃液均化目的时什么?
29 、对玻璃液的冷却有哪些要求?
30 、分析玻璃熔制温度过高或过低时会在玻璃制品中出现什么缺陷?
31 、哪些措施可以维持玻璃液面的稳定?
32 、火焰的气氛制度怎么控制?
33 、如果在助燃空气中增加氧气含量,对生产有何影响?
34 、玻璃中配合料结石和耐火材料结石各有何特征?产生原因有哪些?
35 、保护气体对浮法玻璃的生产有何作用?
36 、浮法生产中为什么选择锡作为浮抛介质?
37 、玻璃为什么有光滑平整的表面?
38 、浮法玻璃成分特点是什么?
39 、为什么相同成分的浮法玻璃比其它方法生产的玻璃颜色更深?
40 、浮法成型过程可以分哪几个阶段?
41 、为什么锡槽要加强密封?
42 、为什么锡槽槽底要使用钢板并进行冷却?
43 、锡槽中设置电加热元件目的何在?
44 、玻璃拉薄和增厚时,拉边机安放方式有何不同?
45 、玻璃进出锡槽时的温度是怎样的?为什么?
46 、玻璃退火的目的是什么?
47 、玻璃中热应力有哪几种?产生原因是什么?
48 、玻璃经受急冷,在玻璃表面温度稳定前和稳定后,哪种情况下玻璃更容易破裂?为什么?
49 、向室温玻璃杯中加入沸水,玻璃中的应力是暂时应力还是永久应力?为什么?
50 、为什么平板玻璃生产需要进行退火过程,而玻璃纤维的生产则不需要?
51 、相同尺寸的平板玻璃与石英玻璃都经受相同的温度变化,哪种玻璃中出现的应力更大?为什么?
52 、玻璃内应力的存在对玻璃性能有何影响?
53 、玻璃进行二次加热退火过程是怎样的?说明其合理性。
54 、相同尺寸的平板玻璃进行相同速度的加热和冷却,哪种情况玻璃更容易破裂?为什么?
55 、浮法玻璃一次退火过程分几个阶段?
56 、从浮法退火窑各区玻璃冷却速度看,随着玻璃带向后运动,冷却强度越来越大,为什么?
第四章玻璃深加工
1 、为什么钢化玻璃是安全玻璃?
2 、为什么夹层玻璃是安全玻璃?
3 、玻璃钢化方法有哪些?
4 、影响物理钢化玻璃强度提高程度的因素有哪些?
5 、提高钢化温度对于玻璃的强度有何影响?
6 、夹层玻璃生产时,在高压釜中温度、压力变化顺序是怎样的?
7 、生产弯夹层玻璃时,喷粉目的是什么?
8 、玻璃钢化前需要磨边,为什么?
9 、钢化、夹层前,玻璃需要进行清洁化,为什么?
10 、合片室需要维持空气洁净,为什么?
11 、为什么经过物理钢化的玻璃不宜进行切裁?
12 、中空玻璃具有那些性能?
第五章环境保护
1 、环境污染有哪几种?
2 、玻璃工业产生的污染源、污染物有哪些?。