超白玻璃组成_结构及性能的研究

图４ 法国圣戈班超白玻璃原片 断面ＳＥＭ图
图３显示了法国圣戈班的超白玻璃表面的ＳＥＭ，表面非常
光滑，没有观察到晶态物质存在，与ＸＲＤ分析相一致，图４法
国圣戈班超白玻璃原片断面ＳＥＭ图，可以观察到一些结晶的
晶相物质存在，分布的较均匀，对玻璃表面进行了能谱
ＥＤＳ扫描分析，其谱图列于表１。从能谱图上可以看到玻璃表
１ 引言 玻璃的组成及结构直接影响玻璃的性能及应用 ， ［１－３］
玻璃原片销售时国外的价格明显高于国内，本文选择了 国、内外两种超白玻璃原片，首次对法国圣戈班和中国山 东金晶的两种超白玻璃的组成和结构进行了分析，并对其 透过率进行对比分析，来比较这两种玻璃在组成、结构和 性能上的差异。 ２ 实验部分 ２．１ 样品
2
92．6
3
92.1
6
90.9
8
90.0
表３ 法国圣戈班超白玻璃原片的透过率
表３为法国圣戈班超白玻璃原片的可见光透过率分析结 果，可以看出材料的可见光透过率达到９０％以上。
表４为中国山东金晶超白玻璃原片的可见光透过率分析 结果，可以看出材料的可见光透过率小于９０％。 ３．４ 力学性能
表５为两种超白玻璃的力学性能分析数据，可以看出圣 戈班玻璃的弯曲强度明显好于金晶玻璃，所以圣戈班玻璃 的弹性会强。
参考文献： ［１］ 王 德 宪 ， 金 井 顺 ． 影 响 玻 璃 性 质 的 几 种 因 素 分 析 ［Ｊ］．玻
璃，２００４，１７２：３４～３７． ［２］ 李要辉，曹建尉，卢金山等．锂铝硅微晶玻璃结构与性能热Biblioteka Baidu定
性研究［Ｊ］，无机材料学报，２００９，５（２４）：１０３１～１０３５． ［３］ 肖卓豪，左成钢，朱立刚．氧化钇对ＣａＯ－ＢａＯ－ＡＩ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＧｅＯ２系
图５ 元素
O Na Mg Si Ca 总量
中国山东金晶超白玻璃原片表面ＳＥＭ图
重量（百分比）
原子（百分比）
60.60
72.04
11.32
9.37
1.41
1.10
23.83
16.14
2.84
1.35
100.00
表２ 中国山东金晶的超白玻璃原片的ＥＤＳ结果
３．３ 光学性能
厚 度 （mm）
玻 璃 可 见 光 透 过 率 （%）
法国圣戈班的超白玻璃和中国山东金晶的超白玻璃原 片均为购买的成品玻璃。 ２．２ 样品测试
采用Ｓ－３４００Ｎ扫描电子显微镜测定样品的形貌和ＥＤＳ分 析，采用ＲＡＸ－１０型Ｘ射线衍射仪进行物相分析，采用ＪＦＧ－ Ｋ型玻璃可见光透射比测定仪进行可见光透过率测试，采 用ＧＤＸ３０４Ａ型万能试验机进行力学测试。 ３ 结果与讨论 ３．１ ＸＲＤ分析
［８］ 李文仲，段朝玉．ＺｉｇＢｅｅ无线网络技术入门与实战［Ｍ］．北京：北 京航空航天大学出版社，２００８，６．
［９］ 李文仲，段朝玉．ＰＩＣ单片机与ＺｉｇＢｅｅ无线网络实战［Ｍ］．北京：北 京航空航天大学出版社，２００７，１２．
02
6
0.47 48.45 106.59
6
0.38
85.08 79.27
表５ 两种超白玻璃原片的力学性能
４ 结论 ＸＲＤ分析表明，玻璃为非微晶玻璃，以无定形状态存
在，两种玻璃没有明显区别。ＳＥＭ分析表明两种玻璃的表面 都很光滑，没有观察到晶态物质存在，但断面图的结果存 在明显的区别，圣戈班的玻璃存在分布较均匀的结晶物 质，金晶的玻璃则有一些微米级小孔存在，ＥＤＳ分析表明， 圣戈班的玻璃组分初步为Ｎａ２Ｏ－ＣａＯ－ＳｉＯ２玻璃，金晶玻璃的 成份除Ｎａ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｏ外还含有Ｍｇ。圣戈班玻璃的可见光透 过率达到９１％以上，金晶玻璃的可见光透过率低于圣戈班玻 璃，圣戈班玻璃的力学性能明显好于金晶玻璃，其力学和 光学性能的不同与其结构的不同有关。
厚 度 （mm） 2 3 6 8
金 晶 玻 璃 可 见 光 透 过 率 （%） 90.0 90.0 86 84
表４ 中国山东金晶超白玻璃原片的透过率结果
样品 圣戈班
试样跨 度（ｍｍ）
60
金晶
60
试样宽 度 （ｍｍ）
10
10
试样厚 断裂弯曲 弯曲模量 弯曲强度 度 （ｍｍ） 应变（εｆＢ） （ ＭＰａ） （ＭＰａ）
面有Ｓｉ、Ｏ、Ｎａ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｙｂ、Ｐｔ。由于是浮法玻璃，所以
收稿日期：２０１０－０５－１４ 修回日期：２０１０－０６－１２ 基金项目：“十一五”国家科技支撑计划“中国高速列车关键技术研究及装备研制”项目（２００９ＢＡＧ１２Ａ０７－Ｅ０５－１）。 作者简介：曹慧群（１９７６－），女，汉族，吉林籍，博士，副教授，主要从事功能材料的研究。
玻 璃 结 构 与 性 能 的 影 响 ［Ｊ］．中 国 有 色 金 属 学 报，２００８，１１（１８）：２０６８～２０７５．
（上接第４９页） 北京航空航天大学出版社，２００８，１．
［３］ Ｓｌａｕ０４９．ｐｄｆ Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，２００６． ［４］ ＭＳＰ４３０ｘ１３ｘ，ＭＳＰ４３０ｘ１４ｘ，ＭＳＰ４３０ｘ１４ｘ１ ＭＩＸＥＤ ＳＩＧＮＡＬ
论
著
超白玻璃组成、结构及性能的研究
曹慧群１．４ 张启龙１ 汪海燕２ 樊先平１ 罗仲宽３
（１．浙江大学材料系，浙江 杭州 ３１００２１；２．南车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 ２６６０３１； ３．浙江大学纳米院，浙江 杭州 ３１００２１；４．深圳大学化学与化工学院，广东 深圳 ５１８０６０）
图２ 中国山东金晶超白玻璃原片ＸＲＤ衍射图
从 ＸＲＤ图 谱 上 （ 图 １ 、 图 ２ ） 可 以 看 到 没 有 明 显 的 峰 出 现，说明没有结晶的物相，玻璃为非微晶玻璃，以无定形状 态存在，两种玻璃没有明显的区别。 ３．２ ＳＥＭ、ＥＤＳ分析
图１ 法国圣戈班超白玻璃原片ＸＲＤ衍射图
图３ 法国圣戈班超白玻璃 原片表面ＳＥＭ图
摘 要：本文采用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＥＤＳ等手段对国、内外两种超白玻璃原片，法国圣戈班超白玻璃和中国山东金晶超白玻璃 的组分和微结构进行表征，并对比分析了两种玻璃的光学和力学性能。结果表明两种玻璃均为非微晶玻璃，以无定形状 态存在。两种玻璃的表面都很光滑，没有观察到晶态物质存在，断面ＳＥＭ图存在明显的区别，圣戈班玻璃中存在分布较 均匀的结晶物质，金晶玻璃则有一些微米级小孔存在，圣戈班玻璃组分初步为Ｎａ２Ｏ－ＣａＯ－ＳｉＯ２玻璃，金晶玻璃的成份除 Ｎａ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｏ外还含有。Ｍｇ圣戈班玻璃的可见光透过率达到９０％以上，金晶玻璃的可见光透过率低于９０％，圣戈班玻璃 的弯曲强度明显好于金晶玻璃。 关键词：超白玻璃；结构；组成；性能 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－６３９６．２０１０．１８．００１
01
中国西部科技 ２０１０年０６月（下旬）第０９卷第１８期总第２１５期
Ｓｎ并不是玻璃的成分。Ｐｔ是由于喷金造成的，也不是玻璃 的组成成分。由此可知，玻璃的成份为Ｎａ２Ｏ－ＣａＯ－ＳｉＯ２。
元素 O Na Si Ca Sn Pt
总量
重量（百分比） 49.62 8.78 32.03 7.38 1.48 0.71 100.00
ＭＩＣＲＯＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲ． ［５］ 李 宏，张家田．液晶显示器应用技术［Ｍ］．北京：机械工业出版
社，２００４． ［６］ Ｊｅｒｅｍｙ Ｂｅｎｔｈａｍ．ＴＣＰ／ＩＰ Ｌｅａｎ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｅｒｓ ｆｏｒ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ
Ｓｙｓｔｅｍｓ，２Ｅ［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００３．
［７］ 高守玮，吴灿阳．ＺｉｇＢｅｅ技术实践教程：基于ＣＣ２４３０／３１的无线传 感 器 网 络 解 决 方 案 ［Ｍ］．北 京 ：北 京 航 空 航 天 大 学 出 版 社，２００９，６．
原子（百分比） 64.29 7.92 23.64 3.81 0.26 0.08
表１ 法国圣戈班超白玻璃原片的ＥＤＳ结果
图５为山东金晶超白玻璃的正面扫描电镜照片，从玻璃 的ＳＥＭ图可以看出，玻璃的正面都比较光滑。图６为山东金 晶超白玻璃的断面扫描电镜照片，从玻璃的ＳＥＭ图可以看 出，玻璃的断面没有类似法国圣戈班超白玻璃原片断面中 的晶相存在，而是有一些微米级小孔。ＥＤＳ分析结果表明玻 璃中含少量的镁，玻璃中硅的含量为１６．１４％。由此可知， 玻璃的成份为Ｎａ２Ｏ－ＣａＯ－ＭｇＯ－ＳｉＯ２。