玻璃工艺学复习练习题

玻璃工艺学复习练习题

一、解释以下概念

1.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。

2.逆性玻璃:结构和性质的变化趋势（变化方向）与一般玻璃相反的玻璃。

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.玻璃的热历史：玻璃在转变温度区和退火温度区的经历。

5.双减效应:在简单的硅酸盐玻璃系统（R2O-SiO2）中，一种碱金属氧化物被

另一种碱金属氧化物替代时，随着替换量的增加，在性质-成分曲线上，第一类性质会出现极大值或极小值。这种现象称为混合碱效应（或中和效应）。

6.临界冷却温度:能生成玻璃的最小冷却速度。

7.结晶容积分率：晶体体积与熔体体积之比

8.稳定分相：在液相线以上就存在的分相。

9.亚稳分相：在液相线以下才开始发生的分相。

10.不混溶区：玻璃发生分相的组成-温度范围。

11.均匀成核：在宏观均匀的熔体或玻璃中，没有外来物参与，与相界、缺陷无

关的成核过程。又称本征成核、自发成核。

12.非均匀成核：依靠相界或基质的缺陷而发生的成核过程。

13.晶核：具有一定大小能够稳定生长的结晶区域称为晶核。

14.微晶玻璃：微晶玻璃是通过往玻璃中加入成核剂，再经过热处理、光照射或

化学处理等手段使玻璃均匀析出大量微小晶体所形成的致密的微晶相与玻璃相共存的无机非金属材料。

15.技术微晶玻璃:：原料为一般的玻璃原料。

16.矿渣微晶玻璃:：原料是冶金炉渣、固体燃料灰渣和矿渣。

17.粘度：单位面积流层在单位速度梯度下作相对移动所需克服的内摩擦力。

18.粘度温度系数：玻璃的粘度温度系数= 粘度变化/温度变化

=Δη/ΔT

19.长性玻璃：粘度温度系数小的玻璃称为长性玻璃。

20.短性玻璃：粘度温度系数大的玻璃称为短性玻璃

21.表面张力：液体反抗表面胀大的一种收缩力。表面张力在数值上等于恒温恒

容条件下增加一个单位表面积所做的功。

22.色散：折射率随入射光波长的不同而不同的现象称为色散。

23.转变温度：粘度为1012.4帕秒的温度

24.软化温度：粘度为106.5-107.2帕秒的温度范围。

25.平均色散：∆ = nF–nc

26.阿贝数：ν=(nD–1)/(nF–nc)

正常色散：折射率随波长减小而增大，色散随随波长减小而加剧的现象称为

正常色散。

27.反常色散：光波波长接近玻璃的吸收带时，玻璃的折射率发生急剧变化，吸

收带长波侧的折射率高于短波侧的折射率。这种现象称为反常色散。

28.原生气泡（一次气泡）：由于澄清不良，残留在玻璃中的气泡，称为原生气

泡或一次气泡，实质上是由过量的气体形成的气相包裹物。

29.再生气泡（二次气泡）：澄清好的玻璃在冷却过程中，由于温度波动(如重新

加热)，或窑内压力、气氛等条件的改变，破坏了当时已经建立起来的气-液平衡，这样，原来溶于玻璃液中的气体则有可能重新析出形成气泡，这种气泡称为再生气泡或二次气泡。

30.结石：玻璃中的结晶质夹杂物称为玻璃结石

31.条纹：条纹呈线条状或纤维状，形状和粗细都不规则，与它周围的玻璃有时

没有明显的界限，故亦称之为玻璃态夹杂物。

32.疖瘤：疖瘤大多是在高温时形成的液态球滴或球团。由于这部分玻璃的粘度、

表面张力比基体玻璃大，因而易收缩呈圆形或椭圆形。疖瘤也可看成是条纹的前身，由于扩散不充分而造成。

二. 简答题

1.在Na2O-SiO2玻璃中加入二价金属氧化物，玻璃的化学稳定性将怎样变化？

既有断网作用，也有积聚作用。

在二元（RO-SiO2）玻璃中，主要起断网作用，使性能劣化。

对碱性氧化物有压制作用。在碱硅玻璃中加入二价金属氧化物能使性能改善。

玻璃的密度、折射率等性质随二价金属离子半径大小而变化。

2.在Na2O-SiO2玻璃中加入B2O3，玻璃的结构将如何变化？

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。

3.判断玻璃生成能力的三个动力学指标是什么？

1.在熔点Tm附近熔体的粘度大小

粘度大，容易生成玻璃

2. Tg/Tm比值的大小

Tg/Tm比值大，容易生成玻璃

3. 临界冷却速度

临界冷却速度越小，越容易生成玻璃

4.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？

用单键强度来衡量不同氧化物生成玻璃的能力。

5.分相结构对玻璃的性质有何影响？

对第一类性质的影响：由离子的迁移特性决定的性质，如电阻率、化学稳定性等对玻璃的分相结构十分敏感。若性质较差的相以连通结构的形式存在，玻璃的性质将明显变坏。若性质较差的相呈孤立液滴状分布于性质较好的连续基相中，则能保持较好的性质。

对玻璃析晶的影响——分相有利于析晶

1. 为成核提供界面。

2. 分相导致其中的一相比均匀母相具有较大的质点迁移率，这有利于晶核的形成和长大。