玻璃的定义

玻璃的定义

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。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。

玻璃简单分类主要分为平板玻璃和特种玻璃。平板玻璃主要分为三种:即引上法平板玻璃(分有槽/无槽两种)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。由于浮法玻璃由于厚度均匀、上下表面平整平行,再加上劳动生产率高及利于管理等方面的因素影响,浮法玻璃正成为玻璃制造方式的主流。而特种玻璃则品种众多,下面按装修中常见的品种一一说明:

[编辑本段]

玻璃的历史

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10 00 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。187 3年,比利时首先制出平板玻璃。1906年,美国制出平板玻璃引上机。此后,随着玻璃生产的工业化和规模化,各种用途和各种性能的玻璃相继问世。现代,玻璃已成为日常生活、生产和科学技术领域的重要材料。

3000多年前,一艘欧洲腓尼基人的商船,满载着晶体矿物“天然苏打”,航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上。由于海水落潮,商船搁浅了。

于是船员们纷纷登上沙滩。有的船员还抬来大锅,搬来木柴,并用几块“天然苏打”作为大锅的支架,在沙滩上做起饭来。

船员们吃完饭,潮水开始上涨了。他们正准备收拾一下登船继续航行时,突然有人高喊:“大家快来看啊,锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西!”

船员们把这些闪烁光芒的东西,带到船上仔细研究起来。他们发现,这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来,这些闪光的东西,是他们做饭时用来做锅的支架的天然苏打,在火焰的作用下,与

沙滩上的石英砂发生化学反应而产生的晶体,这就是最早的玻璃。后来腓尼基人把石英砂和天然苏打和在一起,然后用一种特制的炉子熔化,制成玻璃球,使腓尼基人发了一笔大财。

大约在4世纪,罗马人开始把玻璃应用在门窗上。到1291年,意大利的玻璃制造技术已经非常发达。

“我国的玻璃制造技术决不能泄漏出去,把所有的制造玻璃的工匠都集中在一起生产玻璃!”

就这样,意大利的玻璃工匠都被送到一个与世隔绝的孤岛上生产玻璃,他们在一生当中不准离开这座孤岛。

1688年,一名叫纳夫的人发明了制作大块玻璃的工艺,从此,玻璃成了普通的物品。

我们现在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。

[编辑本段]

玻璃的分类

简单分类

玻璃简单分类主要分为平板玻璃和特种玻璃。平板玻璃主要分为三种:即引上法平板玻璃(分有槽/无槽两种)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。由于浮法玻璃由于厚度均匀、上下表面平整平行,再加上劳动生产率高及利于管理等方面的因素影响,浮法玻璃正成为玻璃制造方式的主流。而特种玻璃则品种众多,下面按装修中常见的品种一一说明:

一、普通平板玻璃。

1、3--4厘玻璃,mm在日常中也称为厘。我们所说的3厘玻璃,就是指厚度3mm的玻璃。这种规格的玻璃主要用于画框表面。

2、5--6厘玻璃,主要用于外墙窗户、门扇等小面积透光造型等等

3、7--9厘玻璃,主要用于室内屏风等较大面积但又有框架保护的造型之中。

4、9--10厘玻璃,可用于室内大面积隔断、栏杆等装修项目。

5、11--12厘玻璃,可用于地弹簧玻璃门和一些活动人流较大的隔断之中。

6、15厘以上玻璃,一般市面上销售较少,往往需要订货,主要用于较大面积的地弹簧玻璃门外墙整块玻璃墙面。

二、其他玻璃

其他玻璃一说,只是笔者在分类时相对于平板玻璃而言,并非业内正式分类。主要有:

1、钢化玻璃。它是普通平板玻璃经过再加工处理而成一种预应力玻璃。钢化玻璃相对于普通平板玻璃来说,具有两大特征:

1) 前者强度是后者的数倍,抗拉度是后者的3倍以上,抗冲击是后者5 倍以上。

2) 钢化玻璃不容易破碎,即使破碎也会以无锐角的颗粒形式碎裂,对人体伤害大大降低。

2、磨砂玻璃。它也是在普通平板玻璃上面再磨砂加工而成。一般厚度多在9厘以下,以5、6厘厚度具多。

3、喷砂玻璃。性能上基本上与磨砂玻璃相似,不同的改磨砂为喷砂。由于两者视觉上类同,很多业主,甚至装修专业人员都把它们混为一谈。

4、压花玻璃。是采用压延方法制造的一种平板玻璃。其最大的特点是透光不透明,多使用于洗手间等装修区域。

5、夹丝玻璃。是采用压延方法,将金属丝或金属网嵌于玻璃板内制成的一种具有抗冲击平板玻璃,受撞击时只会形成辐射状裂纹而不致于堕下伤人。故多采用于高层楼宇和震荡性强的厂房。

6、中空玻璃。多采用胶接法将两块玻璃保持一定间隔,间隔中是干燥的空气,周边再用密封材料密封而成,主要用于有隔音要求的装修工程之中。

7、夹层玻璃。夹层玻璃一般由两片普通平板玻璃(也可以是钢化玻璃或其他特殊玻璃)和玻璃之间的有机胶合层构成。当受到破坏时,碎片仍粘附在胶层上,避免了碎片飞溅对人体的伤害。多用于有安全要求的装修项目。

8、防弹玻璃。实际上就是夹层玻璃的一种,只是构成的玻璃多采用强度较高的钢化玻璃,而且夹层的数量也相对较多。多采用于银行或者豪宅等对安全要求非常高的装修工程之中。

9、热弯玻璃。由平板玻璃加热软化在模具中成型,再经退火制成的曲面玻璃。在一些高级装修中出现的频率越来越高,需要预定,没有现货。

10、玻璃砖。玻璃砖的制作工艺基本和平板玻璃一样,不同的是成型方法。

其中间为干燥的空气。多用于装饰性项目或者有保温要求的透光造型之中。

11、玻璃纸。也称玻璃膜,具有多种颜色和花色。根据纸膜的性能不同,具有不同的性能。绝大部分起隔热、防红外线、防紫外线、防爆等作用。

成分分类

玻璃通常按主要成分分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃。非氧化物玻璃品种和数量很少,主要有硫系玻璃和卤化物玻璃。硫系玻璃的阴离子多为硫、硒、碲等,可截止短波长光线而通过黄、红光,以及近、远红外光,其电阻低,具有开关与记忆特性。卤化物玻璃的折射率低,色散低,多用作光学玻璃。

氧化物玻璃又分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。硅酸盐玻璃指基本成分为SiO2的玻璃,其品种多,用途广。通常按玻璃中SiO 2以及碱金属、碱土金属氧化物的不同含量,又分为:

①石英玻璃。SiO2含量大于99.5%,热膨胀系数低,耐高温,化学稳定性好,透紫外光和红外光,熔制温度高、粘度大,成型较难。多用于半导体、电光源、光导通信、激光等技术和光学仪器中。

②高硅氧玻璃。SiO2含量约96%,其性质与石英玻璃相似。

③钠钙玻璃。以SiO2含量为主,还含有15%的Na2O和16%的Ca O,其成本低廉,易成型,适宜大规模生产,其产量占实用玻璃的90%。可生产玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、灯泡等。

④铅硅酸盐玻璃。主要成分有SiO2 和PbO ,具有独特的高折射率和高体积电阻,与金属有良好的浸润性,可用于制造灯泡、真空管芯柱、晶质玻璃器皿、火石光学玻璃等。含有大量PbO的铅玻璃能阻挡X射线和γ射线。

⑤铝硅酸盐玻璃。以SiO2和Al2O3为主要成分,软化变形温度高,用于制作放电灯泡、高温玻璃温度计、化学燃烧管和玻璃纤维等。

⑥硼硅酸盐玻璃。以SiO2和B2O3 为主要成分,具有良好的耐热性和化学稳定性,用以制造烹饪器具、实验室仪器、金属焊封玻璃等。硼酸盐玻璃以B2O3为主要成分,熔融温度低,可抵抗钠蒸气腐蚀。含稀土元素的硼酸盐玻璃折射率高、色散低,是一种新型光学玻璃。磷酸盐玻璃以

P2O5为主要成分,折射率低、色散低,用于光学仪器中。

(1)普通玻璃(Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2)(2)石英玻璃(以纯净的石英为主要原料制成的玻璃,成分仅为Si O2)

(3)钢化玻璃(与普通玻璃成分相同)

(4)钾玻璃(K2O、CaO、SiO2)

(5)硼酸盐玻璃(SiO2、B2O3)

(6)有色玻璃在(普通玻璃制造过程中加入一些金属氧化物。Cu2O ——红色;CuO——蓝绿色;CdO——浅黄色;CO2O3——蓝色;Ni2O3——墨绿色;MnO2——紫色;胶体Au——红色;胶体Ag——黄色)(7)变色玻璃(用稀土元素的氧化物作为着色剂的高级有色玻璃)(8)光学玻璃(在普通的硼硅酸盐玻璃原料中加入少量对光敏感的物质,如AgCl、AgBr等,再加入极少量的敏化剂,如CuO等,使玻璃对光线变得更加敏感)

(9)彩虹玻璃(在普通玻璃原料中加入大量氟化物、少量的敏化剂和溴化物制成)

(10)防护玻璃(在普通玻璃制造过程加入适当辅助料,使其具有防止强光、强热或辐射线透过而保护人身安全的功能。如灰色——重铬酸盐,氧化铁吸收紫外线和部分可见光;蓝绿色——氧化镍、氧化亚铁吸收红外线和部分可见光;铅玻璃——氧化铅吸收X射线和r射线;暗蓝色——重铬酸盐、氧化亚铁、氧化铁吸收紫外线、红外线和大部分可见光;加入氧化镉和氧化硼吸收中子流。

(11)微晶玻璃(又叫结晶玻璃或玻璃陶瓷,是在普通玻璃中加入金、银、铜等晶核制成,代替不锈钢和宝石,作雷达罩和导弹头等)。

(12)玻璃纤维(由熔融玻璃拉成或吹成的直径为几微米至几千微米的纤维,成分与玻璃相同)

(13)玻璃丝(即长玻璃纤维)

(14)玻璃钢(由环氧树脂与玻璃纤维复合而得到的强度类似钢材的增强塑料)

(15)玻璃纸(用粘胶溶液制成的透明的纤维素薄膜)

(16)水玻璃(Na2SiO3)的水溶液,因与普通玻璃中部分成分相同而得名)

(17)金属玻璃(玻璃态金属,一般由熔融的金属迅速冷却而制得)(18)萤石(氟石)(无色透明的CaF2,用作光学仪器中的棱镜和透光镜)

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。

[编辑本段]

玻璃的使用

1、在运输过程中,一定要注意固定和加软护垫。一般建议采用竖立的方法运输。车辆的行驾也应该注意保持稳定和中慢速。

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。

4、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。

[编辑本段]

玻璃的工艺

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。

特种玻璃制作

1、一种具有防紫外线辐射功能的无色透明玻璃

2、强吸收紫外和红外的绿色玻璃

3、一种牙科微晶玻璃及其制备方法和用途

4、低辐射中空镶嵌玻璃

5、低气孔率微晶玻璃的生产方法

6、自清洁玻璃

7、镀彩色多层膜的玻璃及其生产方法

8、一种制造真空玻璃的新工艺

9、浮法生产压花玻璃的方法及其装置

10、耐火玻璃

11、微晶玻璃釉面砖制备工艺

12、一种纳米二氧化钛自清洁玻璃的低温制备方法

13、纳米真空镀膜彩虹玻璃

14、生产夹层彩色安全玻璃的彩色浆液配方及生产工艺

15、耐热防火超强钢化安全玻璃板的制造方法

[编辑本段]

玻璃的特点

玻璃为什么是透明的?

一个重要的原因:再坚实的物质,如果从原子的内部去看,它其实是空荡荡的。因为在原子的内部,原子核和电子的体积加起来不到原子体积的1000000000分之一。况且,还没有证据证明原子核和电子就不能被光子穿过!所以,透明才是正常的!

要想弄清楚这个复杂的问题首先得弄清楚下面这个问题:一些物质为什么是不透明的?

对于不透明的物质,我们可以分为四大类:

1、由于自由电子的阻挡作用导致的不透明:这是金属不透明的原因。

2、能吸收光线的物质导致的不透明:这类物质的分子的电子的激发能比较低,恰好在可见光范围内,分子里往往有苯环、苯醌、联苯胺或其它共轭体系的结构,这种结构可以降低电子的激发能,使电子容易发生跃迁而吸收光子的能量。这样光线就被吸收了。

3、由于透明物质的结构被破坏而造成的不透明。如玻璃是透明的,而玻璃粉则是不透明的;冰是透明的,而冰被砸碎了就是不透明的了。如果一种物质它的结构特点不符合1、2,那它就是可以通过光线的,但如果它的结构里有很多小空隙,那它就是白色。这就是白色物体不透明的原因。

4、1、2、3原因混合的结果。现实中的许多物体的不透明就是这个原因造成的。

如果一种物质它的结构里即没有自由电子,又没有容易激发的电子,物质的结构又很紧密,没有许多孔隙等条件。那物质就可以通过光子,即是透明的。所以玻璃是透明的!

[编辑本段]

玻璃的选购

装饰玻璃的特点和应用

1.高级银镜玻璃。高级银镜玻璃,是采用现代先进制镜技术,选择特级浮法玻璃为原片,经敏化、镀银,镀铜、涂保护漆等一系列工序制成的。其特点是成像纯正、反射率高、色泽还原度好,影像亮丽自然,即使在潮湿环境中也经久耐用,是铝镜的换代产品,其使用范围也大超出了铝镜产品。

2.彩印玻璃。是摄影、印刷、复制技术在玻璃上应用的产物。

3.彩釉钢化玻璃。彩釉钢化玻璃是将玻璃釉料通过特殊工艺印刷在玻璃表面,然后经烘干、钢化处理而成。彩色釉料永久性烧结在玻璃表面上,具有抗酸碱、耐腐蚀、永不褪色、安全高强等优点,并有反射和不透视等特性。

4.彩绘玻璃。彩绘玻璃是一种应用广泛的高档玻璃品种。它是用特殊颜料直接着墨于玻璃上,或者在玻璃上喷雕成各种图案再加上色彩制成的,

可逼真地对原画复制,而且画膜附着力强,耐候性好,可进行擦洗。根据室内彩度的需要,选用彩绘玻璃,可将绘画、色彩、灯光融于一体。如复制山水、风景、海滨丛林画等用于门庭、中厅,将大自然的生机与活力剪裁入室。

6.喷砂玻璃。喷砂玻璃包括喷花玻璃和砂雕玻璃,它是经自动水平喷砂机或立式喷砂机在玻璃上加工成水平或凹雕图案的玻璃产品。

平板玻璃特性和用途

平板玻璃是传统的玻璃产品,主要用于门窗,起着透光、挡风和保温作用。要求无色,并具有较好的透明度和表面光滑平整,无缺陷。

平板玻璃的厚度分为2毫米、3毫米、4毫米、5毫米、6毫米,单片规格尺寸为300毫米×900毫米、400毫米×1600毫米和600毫米×2200

毫米数种。其可见光线反射率在7%左右,透光率在82%~90%之间。

压花玻璃特性和用途

压花玻璃又称花纹玻璃和滚花玻璃,主要用于门窗、室内间隔、浴厕等处。

压花玻璃表面有花纹图案,可透光,但却能遮挡视线,即具有透光不透明的特点,有优良的装饰效果。

压花玻璃的透视性,因距离、花纹的不同而各异。其透视性可分为:近乎透明可见的,稍有透明可见的,几乎遮挡看不见的和完全遮挡看不见的。其类型分为:压花玻璃、压花真空镀铝玻璃、立体感压花玻璃、彩色膜压花玻璃等。厚度为3~5毫米。其规格较多,分为菱形压花、方形压花。安装时花纹面朝向内侧,可防脏污。

中空玻璃特性和用途

中空玻璃是由两层或两层以上普通平板玻璃所构成。四周用高强度、高气密,性复合粘结剂,将两片或多片玻璃与密封条、玻璃条粘接密封,中间充入干燥气体,框内充以干燥剂,以保证玻璃片间空气的干燥度。其特性,因留有一定的空腔,而具有良好的保温、隔热、隔音等性能。主要用于采暖、空调、消声设施的外层玻璃装饰。其光学性能、导热系数、隔音系数均应符合国家标准。

钢化玻璃特性和用途

钢化玻璃又称强化玻璃。它是利用加热到一定温度后迅速冷却的方法,或是化学方法进行特殊处理的玻璃。它的特性是强度高,其抗弯曲强度、耐冲击强度比普通平板玻璃高3~5倍。安全性能好,有均匀的内应力,破

碎后呈网状裂纹。主要用于门窗、间隔墙和橱柜门。钢化玻璃还在耐酸、耐碱。一般厚度为2-5毫米。其规格尺寸为400毫米X900毫米、500毫米X1200毫米。

夹丝玻璃特性和用途

夹丝玻璃别称防碎玻璃。它是将普通平板玻璃加热到红热软化状态时,再将预热处理过的铁丝或铁丝网压入玻璃中间而制成。它的特性是防火性优越,可遮挡火焰,高温燃烧时不炸裂,破碎时不会造成碎片伤人。另外还有防盗性能,玻璃割破还有铁丝网阻挡。主要用于屋顶天窗、阳台窗。

高性能中空玻璃特性和用途

高性能中空玻璃除在两层玻璃之间封入干燥空气之外,还要在外侧玻璃中间空气层侧,涂上一层热性能好的特殊金属膜,它可以阻隔太阳紫外线射入到室内的能量。其特性是有较好的节能效果、隔热、保温,改善居室内环境。外观有八种色彩,富有极好的装饰艺术价值。玻璃马赛克特性和用途。

玻璃马赛克又叫作玻璃锦砖或玻璃纸皮砖。它是一种小规格的彩色饰面玻璃。一般规格为20毫米×20毫米、30毫米×30毫米、40毫米×40毫米。厚度为4-6毫米。属于各种颜色的小块玻璃质镶嵌材料。外观有无色透明的,着色透明的,半透明的,带金、银色斑点、花纹或条纹的。正面是光泽滑润细腻;背面带有较粗糙的槽纹,以便于用砂浆粘贴。特性是:具有色调柔和、朴实、典雅、美观大方、化学稳定性、冷热稳定性好等优点。而且还有不变色、不积尘、容重轻、粘结牢等特性,多用于室内局部,阳台外侧装饰。其抗压强度、抗拉强度、盛开温度、耐水、耐酸性均应符合国家标准。

夹层玻璃特性和用途

夹层玻璃是安全玻璃的一种。它是在两片或多片平板玻璃之间,嵌夹透明塑料薄片,再经热压粘合而成的平面或弯曲的复合玻璃制品。其主要特性是安全性好,破碎时,玻璃碎片不零落飞散,只能产生辐射状裂纹,不致于伤人。抗冲击强度优于普通平板玻璃,防犯性好。并有耐光、耐热、耐湿、耐寒、隔音等特殊功能。多用于与室外接壤的门窗。夹层玻璃的厚度,一般为6-10毫米,规格为800毫米X1000毫米、850毫米X1800毫米。

[编辑本段]

玻璃未来的发展

冬暖夏凉的玻璃

我们或许都有过这样的体验:炎炎夏日,由于玻璃窗的阻隔,射进房间的灼热强光更让人感觉好似闷在蒸笼里,心烦气燥;凛凛严寒,玻璃窗又仿佛一道厚墙,把和煦的阳光挡在了外面,令人感到室内阴寒无比。虽然空调的出现让人们摆脱了酷暑和严寒的侵扰,可它又给现代都市本来就稀缺的电力资源再添重负,电力危机的红色警报在人们的耳边尖锐地响起。能否发明出一种既让人们生活得温暖舒适,又节约能源的新产品呢?科学家们带来了好消息:英国科学家发明出一种能起着空调作用的玻璃,它能平衡温度,让人在室内感到冬暖夏凉。

这种玻璃为何有如此神奇的功力?据科学家透露,它的奇特之处就在于表面涂抹了一种超薄层物质--二氧化钒和钨的混合物。当天气寒冷的时候,二氧化钒能吸收红外线,产生温热效应,从而提高室内温度;相反,窗外温度过高时,两种粘合在一起的物质的分子发生相应变化,反射红外线,从而使室内温度变得凉爽。在这层神秘的涂层中,最有“智能”的核心就是其中所含的2%的钨,它能决定二氧化钒到底是吸热还是散热。

说到这,也许你将要为这种神奇的玻璃心驰神往了吧,可是它现在仍有一些技术“缺陷”,在它的表面有一层看似肮脏的黄棕色薄层,严重影响了其美观。如何中和这种颜色,让它变得洁净,是摆在人们面前的一个难题。不过科学家们对此有乐观的期待,他们预计这种玻璃在5年后可上市,并且售价比现有的普通玻璃高不了多少。

能自我清洁的玻璃

东西用久了都会沾染上灰尘,纵然是表明光滑的玻璃也不例外,天长日久,它也需要人们为之清洁。小件的玻璃器皿脏了洗洗擦擦并不困难,可是擦拭外窗玻璃却是件麻烦的苦差事。特别是高层建筑上大块大块的玻璃,那恐怕还得让专业保洁公司的空中“蜘蛛人”来做清洁,既烦琐又危险。不过,在不久的将来,你就可以把擦拭玻璃窗的不便与危险都统统抛开了,因为美国科学家们已研制出一种叫“莲花”的特殊玻璃,它能够借助自然界的力量自我清洁。

“莲花”之所以能给自己“洗澡净身”,就在于它是用一种特殊的技术,加入特殊的成分烧制而成的。一旦污垢附着到“莲花”身上,它的表面就会在阳光的作用下产生具有强氧化能力的电子空穴对。紧接着,电子空穴对又与

空气中的氧气和水分子相作用,产生负氧离子和氢氧自由基。在强烈的氧化还原反应中,“莲花”将附在其表面的各种有机物分解为水和二氧化碳。最后,“莲花”又经过雨水的洗礼,涤荡掉从其表面脱落的剩余污垢,洁净的外表再次熠熠生光。

也许有人要担心,由于强烈的氧化还原反应不断进行,“莲花”表面的特殊物质是否会逐渐消失,到时候它是不是又变回普通的玻璃。为此,科研人员解释说,这种特殊物质在整个自我清洁过程中只起催化作用,本身不损失,“莲花”披着的这层外衣永远也不会褪色。

不沾水的玻璃刚刚说到了能自我清洁的玻璃“莲花”,现在让我们再来认识一种像荷叶般不沾水的玻璃。

说起荷叶,我们可能都不会陌生。夏日里,它就像一支绿箭,笔直地挺出水面;它又像是一位曼妙的凌波仙子,随着清风起舞。可是,你有没有注意到荷叶是滴水不沾的,凡是落到荷叶上的水珠都会顺着它那光滑的叶面滑落下来,这就是人们常说的“荷叶效应”。然而,这个效应在和荷叶一样光滑的玻璃身上却行不通。普通玻璃上如果附有灰尘,当水流过时,尘埃会吸附这些水珠,玻璃面就会沾满水滴。这也是为什么下雨天玻璃窗模糊不清的原因。最近,人们终于发明了一种不沾水的玻璃,玻璃也终于能产生出“荷叶效应”了。

神奇的不沾水玻璃和普通玻璃在构造上并没有太大区别,只是表面多了层高科技的纳米涂层。你可别小看这层薄薄的纳米涂料,它混合了纳米二氧化硅、磷酸钛化合物、氧化锡三种物质,具有超亲水、防静电、防雾、防结露等特性。其中的超亲水特性最令人不可思议,水会始终紧贴玻璃表面流动,遇到尘埃则会把尘埃也一起带走,使得整个玻璃面滴水不沾。

这种玻璃的用途很广,它给人们的日常生活带来许多便利。比如说,司机朋友们就再也不用为下雨天发愁了,因为即使车窗外的雨再大,雨水也会统统顺着玻璃淌下,丝毫不妨碍人们前方的视线。可能等到不沾水玻璃上市的那一天,雨刷器就要被彻底淘汰了。

可代替窗帘的玻璃

你为自己的卧室安装窗玻璃时,都面临过是安装普通透明玻璃还是有色玻璃(或者毛玻璃)这样的两难选择吧。普通玻璃可以让室内光线充沛,阳光灿烂,但是它也让你的生活中的隐私暴露得一览无余;有色玻璃(或者毛玻璃)虽然让你留够了私人空间,但它却有着不透光的缺陷。鱼和熊

掌不可兼得,人们往往无可奈何地选择妥协:在窗玻璃后面拉上一道厚重的窗帘!

也许不久后,这个让你头疼的问题将不复存在--美国科学家正在研发的一种采用电控材料来调整透光率的玻璃会使这个难题迎刃而解。最近的一次展览会上,科学家为我们展示了这种新型玻璃的“人文关怀”:一块亮晶晶的普通玻璃,经过简单的遥控调节,在刹那间就变成了不透明的毛玻璃。

和前面的一些神奇玻璃不同,这种玻璃的奥秘在于它是两块普通玻璃中间加了层通电的液晶分子膜。当没有电流通过薄膜时,液晶分子在自由状态下呈无规律排列,入射光被散射,玻璃变暗;当通电施加磁场后,液晶分子呈垂直排列,允许入射光通过,玻璃便透明起来。也就是说,人们只需通过调整电压的高低来调节玻璃的透光率,从而替代窗帘的开合。

从最初珍稀的佩戴饰品到昂贵的宫廷贡品再到普通的生活用具,玻璃的身价几番起伏,但它一直陪伴着人类走过了上千年的历史长路。进入新世纪,它在我们的生活中再次闪亮,各种各样的“智能玻璃”的出现使它又一次成为人们关注的焦点。“智能玻璃”的身上体现的是人们对更加便利的生活的渴望,延伸的是人们无穷的智慧和非凡的才能。而聪明的读者们,你是不是从这些“智能玻璃”中获得什么启发呢?也许有一天,在你手里,一块更加智能化的玻璃将诞生。

玻璃行业的未来发展

居民消费结构升级、鼓励企业自主创新、新农村建设和城镇化进程等都将保证国内市场对玻璃产品的中长期需求增长趋势不变。随着建筑、汽车、装饰装修、家具、信息产业技术等行业的发展和人们对生活空间环境要求的提高,安全玻璃、节能中空玻璃等功能性加工产品得到广泛应用。平板玻璃的供求格局和消费结构正在发生变化。

玻璃行业的发展与国民经济的许多行业都存在着联系,玻璃行业对推动整个国民经济的发展都起着积极作用。因此“十一五”规划中也对玻璃产业的发展提出了具体要求。也颁布了各项法律法规来规范玻璃行业的健康发展。在新的形势下,玻璃工业必须按照科学发展观的要求,转变增长方式,有效调整产业结构,才能促进行业健康发展。[1]

[编辑本段]

玻璃的俚语

玻璃,用以指男性同性恋。

「玻璃圈」一词自二十世纪七、八十年代以来一直是台湾社会男同性恋社群的代名词,而「玻璃」的易碎性及透明性也不断地被媒体用偷窥的眼光来呈现同性恋者社会身份脆弱、需要朦胧夜色做为保护色的主要表征意象。「玻璃」原本是黑话中所指的臀部或屁股,用「玻璃」来代表同性恋所指的无非是男同性恋间的性行为也就是俗称鸡奸的「肛交」。

同时,玻璃的拼音缩写"BL"可理解为“BOY's LOVE”.

[编辑本段]

玻璃计量单位

计算玻璃用料及成本的计量单位为:

“重量箱” 或称“重箱”

英文为:weight case 或weight box

一个重量箱等于2mm厚的平板玻璃10个平方的重量(重约50kg).

2009-2012年中国玻璃行业投资分析及前景预测报告

中国的玻璃制造业近年来取得了长足的发展,不仅产量世界第一,在深加工玻璃领域的技术进步更为明显,包括生产设备的引进更新,部分设备的国产化制造等,都为未来整个玻璃行业的发展奠定了基础。

2006年1-12月,中国玻璃及玻璃制品制造行业规模以上企业实现累计工业总产值190,807,731千元,比05年同期增长了28.96%;实现累计产品销售收入185,214,078千元,比05年同期增长了29.39%;实现累计利润总额10,417,520千元,比05年同期增长了24.22%;截至2006年1 2月底,全行业规模以上企业数量为2,982家。

2007年1-11月,中国玻璃及玻璃制品制造行业规模以上企业实现累计工业总产值227,967,168千元,比06年同期增长了33.05%;实现累计产品销售收入219,917,310千元,比06年同期增长了32.83%;实现累计利润总额15,633,248千元,比06年同期增长了90.33%;截至2007年1 1月底,全行业规模以上企业数量为3,430家。

居民消费结构升级、鼓励企业自主创新、新农村建设和城镇化进程等都将保证国内市场对玻璃产品的中长期需求增长趋势不变。随着建筑、汽车、装饰装修、家具、信息产业技术等行业的发展和人们对生活空间环境

要求的提高,安全玻璃、节能中空玻璃等功能性加工产品得到广泛应用。

平板玻璃的供求格局和消费结构正在发生变化。

玻璃行业的发展与国民经济的许多行业都存在着联系,玻璃行业对推动整个国民经济的发展都起着积极作用。因此“十一五”规划中也对玻璃产业的发展提出了具体要求。也颁布了各项法律法规来规范玻璃行业的健康发展。在新的形势下,玻璃工业必须按照科学发展观的要求,转变增长方式,

有效调整产业结构,才能促进行业健康发展。

中投顾问发布的《2009-2012年中国玻璃行业投资分析及前景预测报告》共十四章。首先介绍了玻璃的定义、分类、原料、制作工艺等,接着分析了国内玻璃行业的的现状,并对玻璃及玻璃制品制造行业的工业统计数据进行了详实的分析,然后具体介绍了平板玻璃、建筑玻璃、节能型玻璃、汽车玻璃、装饰玻璃、玻璃纤维等的发展。随后,报告对玻璃行业做了产品产量数据分析、进出口数据分析和重点企业经营状况分析,最后分析了玻璃行业的投资潜力和未来发展趋势。

玻璃知识材料

玻璃工艺培训讲义 1.玻璃的定义与结构 1.1玻璃的定义 玻璃:狭义玻璃和广义玻璃 狭义玻璃:熔融物在冷却过程中不发生结晶的物质,仅指无机玻璃,包括氧化物、非氧化物玻璃、非晶半导体。 广义玻璃:具有转变温度(Tg)的非晶态材料------ 非晶态材料:原子排列在近程有序、远程无序,原子排列不具有平移周期性关系---包括无机、有机玻璃,金属玻璃等。 简单地说:无机玻璃是一种具有无规则结构的非晶态固体。 1.2玻璃的通性 各向同性: 玻璃体的任何方向具有相同性质,即指玻璃态物质各个方向上的硬度、弹性模量、热膨胀系数、热传导系数、折射率、导电率等均是相同的。而非等轴晶系的晶体具有各向异性。即玻璃的各向同性是统计均质结构的外观表现,比如:热膨胀系数:石英玻璃(SiO2) α=5.5×10-7/℃; 而石英晶体(SiO2) 垂直晶轴方向:78×10-7/℃, 平行晶轴方向:140×10-7/℃。 无固定熔点: 玻璃态物质由固体转变成液态是在一定温度区域(软化温度范围)内进行的,它是逐渐软化,由脆性进入可塑态、高粘态,最后变成液态,它与结晶物质不同,没有固定的熔点。 亚稳性: 玻璃处于介稳状态,即玻璃态物质所含的内能不处于最低值,要比同组成的晶体内能高。我们知道熔体冷却转化为晶体时,释出的能量相等于晶体熔化时的潜热,但当熔体过冷为固态玻璃时,释放出的能量小于相应的晶体的熔化潜热。 一般高能量状态有向低能量状态转化的趋势,然而,由于玻璃粘度大,使它

不能自发地转化为晶体,只有在特定条件下即必须克服析晶活化能,才能使玻璃析晶,因此,从热力学观点看,玻璃态是不稳定的,但从动力学观点看,玻璃态又是稳定的,因而常温下转变为晶态的几率十分小,所以玻璃态处于亚稳状态。变化的可逆性: 玻璃态物质从熔融状态冷却(或相反加热)过程中,其物理化学性质产生逐渐和连续的变化,而且是可逆的,如图1-1所示,从图可以看出,熔体向玻璃态转变时,并不象向固态转化一样有新相出现,而是随着温度的逐渐下降,粘度逐渐增大,最后形成固态玻璃,但始终无新相出现,玻璃并没有固定的熔点,而只有一个转化温度范围,这个范围决定于玻璃成分。 以玻璃的比容为例,当熔体冷却转化为晶体时,在固化时出现比容的突变,而熔体转化为固态玻璃时,并不出现突变点。 1.3玻璃的结构 1.3.1常见的是晶子学说和无规则网络学说 晶子学说:是1921年由列别捷夫根据淬火玻璃在250℃~500℃之间其折射率发生急剧变化而提出的,他认为该玻璃在此热处理温度范围内发生了结构变化,即硅酸盐玻璃中石英的细小晶粒由α型转变为β型,在此基础上他提出了玻璃是高分散晶子的聚合体,而高分散晶子中主要是石英晶子,在450℃~600℃玻璃性质的反常变化是石英由一种晶型转变为另一种晶型分不开的。 无规则网络学说:该学说是查哈里阿森在1932年借助于戈德斯密特的结晶化学原则提出来的。 根据该学说的条件,B2O3、SiO2、GeO2、P2O5、V2O5、As2O5、Sb2O5等能

玻璃工艺学复习材料

玻璃工艺学复习重点 第一章绪论 狭义的玻璃定义为:玻璃是一种熔融物冷却、凝固的非结晶(在特定条件下也能成为晶体)无机物质,是过冷的液体。 广义的玻璃定义是:结构上完全表现为长程无序的、性能上具有玻璃转变特性的非晶态固体。 玻璃是一种具有无规则结构的非晶态固体。玻璃具有如下的特性:1、各向同性;2、无固定熔点;3、亚稳性(介稳性)4、变化的可逆性;5、可变化性。 晶子学说是由门捷列夫于1921年提出的。 晶子学说的成功之处在于它解开了玻璃是我微观结构不均匀性和近程有序的结构特性。 无规则网络学说:其排列是无序的,缺乏对称性和周期性重复,因而其内能大于晶体。无规则网络学说宏观上强调了玻璃中多面体相互排列的连续性,统计均匀性和无序性。 晶子学说以玻璃结构的近程有序为出发点,而无规则网络学说则强调了玻璃结构的连续性、统计均匀性和无序性。 准晶是具有准周期平移格子构造的固体,其中的原子常呈定向有序排列,但不做周期性平移重复,其对称要素包含与晶体空间格子不相容的对称(如5次对称轴)。 液晶:在一定温度范围出现液晶相,在较低温度为正常传晶的物质。

从宏观物理性质看:液晶既有液体的可流动性、粘滞性,又具有晶体的各向异性。 从微观结构上看,晶体具有一定的长程有序性,即分子按某一从优方向排列,这是其物理性质各向异性的主要原因。然而,液晶又是平移无序或部分平移无序的,因而也具有某些类似液体的性质。 网络形成体(玻璃形成体)氧化物能单独形成玻璃。网络外体(玻璃整体)氧化物不能单独形成玻璃。网络中间体(玻璃中间体)氧化物一般不能单独生成玻璃。 第二章玻璃的主要性质 粘度是度量流体粘性大小的物理量。 粘度的物理意义是指面积为A的两平行液层,以一定的速度梯度dv/dx移动时需要克服的摩擦力。 石英颗粒的溶解、扩散速度加快,有利于玻璃的快速形成。 在璃的澄清过程中,气泡在玻璃液中的上升速度与玻璃液的粘度成反比。 在玻璃的均化过程中,不均质体的扩散速度也与玻璃的粘度成反比关系,因此玻璃粘度的降低,可加速不均物质和气泡的扩散,加快玻璃液的均化过程。 短型玻璃成型速度快。 玻璃的粘度随温度降低而逐渐增大,但随温度变化的粘度变化率有所不同,这种现象称为玻璃的料性。

玻璃化学知识点总结

玻璃化学知识点总结 玻璃化学 第一章 1玻璃的定义:玻璃是一种具有无规则结构的非晶态固体,其原子不像晶体那样在空间作长程有序的排列,而近似于液体那样具有短程有序。 2玻璃的特性:①各向同性: 玻璃体在任何方向都具有相同的物理化学性质。就是说,玻璃态物质各个方向的硬度、弹性模量、热膨胀系数、热传导系数、折射率、导电率等都是相同的,而非等轴晶系的晶体具有各向异性。②介稳性玻璃处于介稳状态,就是说,玻璃态物质是由熔融体过冷却或其它方法形成玻璃时,系统所含有的内能并不处于最低值③性质的可变性玻璃的成分在一定的范围内可以连续变化,与此相应玻璃的性质也随之发生连续的变化。 ④性质变化的可逆性:玻璃在固态和熔融态间可逆转化时,其物理化学性质的变化是连续的和渐变的,而且是可逆的。 3玻璃的转变:在Tg~T温度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: ①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,温度变化快慢对玻璃的结构及其相应的性能影响不大。 ②在Tg以下:玻璃基本上已转变为具有弹性和脆性特点的固体物质,温度变化的快慢,对结构、性能的影响也相当小。这个温度间距一般称为退火温度。低于这一温度范围,玻璃结构实际上可以认为已被“固定”,即不随加热及冷却的快慢而改变。 ③在Tg一Tf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Tg一Tf区间内保持的温度所决定。

玻璃基础知识

1)伏法建筑玻璃常用规格有(2440、2140)×(3660、3300)等;常见厚度有4、5、6、8、10、12、 15、19、25mm等;常见建筑玻璃品种有平板玻璃、镀膜玻璃、中空玻璃、压花玻璃、彩釉玻璃、钢 化玻璃、热弯玻璃、夹层玻璃、喷砂玻璃、蒙砂玻璃、防火玻璃等。 3.玻璃的缺陷 对玻璃深加工而言,玻璃缺陷主要是玻璃体内存在夹杂物和玻璃原片后天转运或加工引起的,对玻璃深加工有较大影响的缺陷。 1)气泡:玻璃中的气体夹杂物,气泡不仅影响玻璃的外观效果,在钢化时容易引起炸炉,因此在钢化前一定要仔细检查。 2)结石:是玻璃中的固体夹杂物,结石是玻璃中最危险的缺陷,不仅破坏了玻璃的外观性能,还极易引起钢化炸炉甚至自爆,在加工过程中特别是钢化前一定要严格检查。 3)节瘤:是玻璃中的玻璃态夹杂物,常呈线状、纤维状、有时似疙瘩状突出;节瘤在钢化时也易引起炸炉,要严格检查。 4)玻筋:玻璃表面呈现的与拉引方向一致的线条,主要表现为影响玻璃的视觉效果。 5)裂纹:裂纹在加工玻璃时极易伤人和损坏设备,钢化时易炸裂,在加工的每一个工位都要仔细检查,防患于未然。 6)划伤:玻璃划伤不仅影响玻璃的视觉效果,还会引起玻璃强度的降低,热处理时易开裂,生产时要尽力避免与加严控制。 7)爆边、缺角:影响外观质量,同时,爆边、缺角也会引起应力集中,影响玻璃强度,钢化时易炸裂。8)水迹:玻璃清洗后,边部或表面的水未吹干,或后期进水形成水印,未及时清理钢化后形成水迹。 不严重时在自然光下较难看见,但镀膜后十分明显严重影响外观质量,特别是对镀膜的胶层质量、颜色影响较大。在生产中发现没有吹干的玻璃要立即擦干净。 9)发霉:发霉不严重可以用抛光的方法抛去,严重的发生片状脱落,在玻璃的表面形成凹凸不平的霉

各种玻璃配方知识

各种玻璃配方知识 字体大小:大| 中| 小2007-08-02 14:02 - 阅读:734 - 评论:0 第一节概述 1.物质的玻璃态 自然界中,物质存在着三种聚集状态,即气态,液态和固态。固态物质又有两种不同的形式存在,即晶体和非晶体(无定形态)。 玻璃态属于无定形态,其机械性质类似于固体,是具有一定透明度的脆性材料,破碎时往往有贝壳状断面。但从微观结构看,玻璃态物质中的质点呈近程有序,远程无序,因而又有些象液体。从状态的角度理解,玻璃是一种介于固体和液体之间的聚集状态。 对于“玻璃”的定义,二十世纪四十年代以来曾有过几种不同的表述。1945年,美国材料试验学会将玻璃定义为“熔化后,冷却到固化状态而没有析晶的无机产物”。也有将玻璃定义扩展为“物质(包括有机物,无机物)经过熔融,在降温冷却过程中因粘度增加而形成的具有固体机械性质的无定形物体”。我国的技术词典中把“玻璃态”定义为;从熔体冷却,在室温下还保持熔体结构的固体物质状态。其实,在上世纪八十年代,有人提出上述定义…是多余的限制?。因为,无机物可以形成玻璃,有机物也可以形成玻璃,显然早期的表述并不合适。另外,经过熔融可以形成玻璃,不经过熔融也可以形成玻璃,例如,经过气相沉积,溅射可得到非晶态材料,采用溶胶-凝胶法也可以得到非晶态材料,可见后期的表述也并不妥当。现代科学技术的发展已使玻璃的含义有了很大的扩展。因此,有人把具有下述四个通性的物质不论其化学性质如何,均称为玻璃。这四个通性是; (1)各相同性。玻璃的物理性质,如热膨胀系数,导热系数,导电性,折射率等在各个方向都是一致的。表明物质内部质点的随机分布和宏观的均匀状态。

玻璃、水晶和琉璃的区别

玻璃、水晶和琉璃的区别 玻璃是一非全属无机科料,在结构上是一种无机的热塑性聚合物,在高于650oc时可以成形,冷却后具有透明、耐腐蚀、耐磨、抗压等特性。玻璃的热膨胀系数低于钢,是电和热的不良导体,是一种活脆的非晶物。 比重:2.46~2.5直线胀系数:9~10x10-6/oc(~350oc)比热:0.2(0o~50oc),实用表面抗拉强度:500kgf/cm2琉璃称呼起源于唐,即指玻璃原料加上氧化铅称为在水晶玻璃。而加入氧化铅的比例,随各国的习惯定义也有所不同,一般而言,氧化铅的比例达24%以上时,玻璃的透光度与折射率均佳,同时也较重、较软,很适合烧制成精致的玻璃艺术品。一般欧美国家讲到水晶器皿时,即指使用此种水晶玻璃材质,其价格昂贵不是一般玻璃可以比拟。人造玻璃"琉璃"就是玻璃,只是加了铅变的非常晶莹剔透才有人称之为水晶.若以纯艺术眼光欣赏,当然亦有收藏价值了。如果与会天然水晶天然琉璃能量或成长的时间是差异极大的。这是一定要了解的。像奥地利或义大利,高价位的水晶杯琉璃盘酒瓶,或者是摆饰用的水晶琉璃各种可爱的小动物,佛教用的水晶莲花琉璃,水晶吊灯,几乎都是水晶玻璃琉璃!毫无磁场能量。水晶玻璃其实是仿天然水晶制造的玻璃,也就是常听到的铅玻璃,在玻璃加入铅可增加玻璃的折光率,也降低硬度使之容易琢磨;一般卖的漂亮水晶杯也是铅玻璃。 水晶和玻璃的区别 水晶和玻璃的外观十分相似,但却是两种完全不同的物质。其主要区别有以下五个方面: 一.材质不同 水晶是二氧化硅的结晶体,而玻璃只是含有二氧化硅的熔融状态混合物。 二.功效不同 玻璃只有装饰作用,而水晶除装饰作用外,还有压电效应,有特殊的保健作用。 三.价格不同 水晶的单价要比玻璃高出几倍甚至几十倍。 四。物理性质不同 1。水晶是结晶体,具有较高的硬度(莫氏7级),而玻璃的硬度较低,(莫氏5.5级),水晶可以在玻璃上划出痕迹,反之则不能。 2。水晶是结晶体,导热性能较好,用舌尖舔触有冰凉的感觉。而玻璃则显得温暖。 3。用偏光镜区别,水晶能透光,而玻璃则不能。 我们可以依据水晶和玻璃所具有的不同物理性质方便地将它们区分开来。

玻璃工艺学复习资料全

第一章玻璃的定义与结构 1、解释转变温度、桥氧、硼反常现象和混合碱效应。 转变温度:使非晶态材料发生明显结构变化,导致热膨胀系数、比热容等性质发生突变的温度围。 非桥氧:仅与一个成网离子相键连,而不被两个成网多面体所共的氧离子则为非桥 氧。 桥氧:玻璃网络中作为两个成网多面体所共有顶角的氧离子,即起“桥梁”作用的氧离子。 硼反常性:在钠硅酸盐玻璃中加入氧化硼时,往往在性质变化曲线中产生极大值和极小值,这现象也称为硼反常性。 混合碱效应:在二元碱玻璃中,当玻璃中碱金属氧化物的总含量不变,用一种碱金属氧化物逐步取代另一种时,玻璃的性质不是呈直线变化,而是出现明显的极值。这一效应叫做混合碱效应。 2、玻璃的通性有哪些? 各向同性;无固定熔点;介稳性;渐变性和可逆性; 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。这一点与液体类似,液体部质点排列也是无序的,不会在某一方向上发现与其它方向不同的性质。从这个角度来说,玻璃可以近似地看作过冷液。 ②.无固定熔点 玻璃态物质由熔体转变成固体是在一定温度区域(软化温度围)进行的,(从固态到熔融态的转变常常需要经历几百度的温度围),它与结晶态物质不同,没有固定的熔点。 ③.介稳性 玻璃态物质一般是由熔融体过冷而得到。在冷却过程中粘度过急剧增大,质点来不及作有规则排列而形成晶体,因而系统能尚未处于最低值而比相应的结晶态物质含有较高的能量。还有自发放热转化为能较低的晶体的倾向。 ④.性质变化的渐变性和可逆性

玻璃态物质从熔融状态到固体状态的过程是渐变的,其物理、化学性质变化是连续的和可逆的,其中有一段温度区域呈塑性,称“转变”或“反常”区域。 3、分别阐述玻璃结构的晶子学说和无规则网络学说容。 答:(1)玻璃的晶子学说揭示了玻璃中存在有规则排列区域,即有一定的有序区域,这对于玻璃的分相、晶化等本质的理解有重要价值,但初期的晶子学说机械地把这些有序区域当作微小晶体,并未指出相互之间的联系,因而对玻璃结构的理解是初级和不完善的。总的来说,晶子学说强调了玻璃结构的近程有序性、不均匀性和不连续性。(2)玻璃的无规则网络学说是1932年由查哈里阿森提出的,该学说借助于离子结晶化学的一些原则,并参照玻璃的某些性能(如硬度、热传导、电绝缘性等)与相应的晶体的相似性而提出的。像石英一样,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,但其排列是无序的,缺乏对称性和周期性的重复,故不同于晶态石英结构。当熔融的石英玻璃中加入碱金属或碱土金属氧化物时,硅氧网络断裂,碱金属或碱土金属离子均匀而无序地分布于某些硅氧四面体之间的空隙中,以维持网络中局部的电中性。对硼酸盐与磷酸盐玻璃也作了类似的描述。 第二章玻璃的形成与规律 1、混合键性为何易于形成玻璃? 答:因为既具有离子键易改变键角、以形成无对称变形的趋势,又具有共价键的方向和饱和性,不易改变键长和键角的倾向。前者造成玻璃的长城无序;后者赋予玻璃的短程有序,因此极性共价键化合物易形成玻璃。 2、什么是3T图? 答:所谓的3T图是通过T-T-T(即温度-时间-转变)曲线法,以确定物质形成玻璃能力的大小。 3、三元系统玻璃形成区共有多少种? 答:①仅含有一种网络形成体(F)的三元系统,该三元系统共有15种。 ②含有两种网络形成体(F和F、 )的三元系统,该系统共有5种。③含有三种网络形成体的三元系统,该三元系统的只有一种。所以共有15+5+1=21种。

第四章 无机非金属材料

第四章无机非金属材料 第一节概述 一、无机非金属材料的定义 除金属和高分子材料以外的固体材料 以金属元素或非金属元素的化合物或非金属元素单质为组元,原子与原子之间通过离子键和共价键而键合,主要组成成分大多为硅酸盐类,因此有时也称为硅酸盐材料。 二、化学键的特点 三、无机非金属材料的共性 ?化学健主要是离子键、共价健以及它们的混合键; ?硬而脆、韧性低、抗压不抗拉、对缺陷敏感; ?熔点高,具有优良的耐高温和化学稳定性; ?一般自由电子数目少、导热性和导电性较小; ?耐化学腐蚀性好; ?耐磨损。 四、无机非金属材料的分类 传统无机非金属材料主要包括陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等。 无机非金属材料传统无机非金属材料——硅酸盐材料 新型无机非金属材料——半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等 1、玻璃态材料-熔融后,在低温下仍保持熔体结构的固态物质 2、陶瓷材料-粉末状材料经过成型和烧结形成的多相固体材料 3、水泥-能够在水或空气中硬化的水硬性粉体材料 4、耐火材料-指能够耐高温(耐受1580度以上温度)的固体材料,包括耐火砖、耐火纤维和耐火水泥等 五、无机非金属材料在自然界的分布 分布广泛,存在形式多样,有晶体结构和非晶态结构,有人工产品也有天然产物 六、无机非金属材料的加工工艺 包括热加工工艺和冷加工工艺 第二节陶瓷 一、陶瓷材料的分类及性能 1、普通陶瓷(传统陶瓷) 指以天然硅酸盐为原料,经过粉碎、成型、烧结制成的固体材料和器皿。 包括日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷、绝缘陶瓷、化工陶瓷等。 2、现代陶瓷(特种陶瓷) 一般指以高纯度化工原料或人工合成材料为原料烧结成的固体材料。也称为新型陶瓷、精细陶瓷、高技术陶瓷、高性能陶瓷等。 根据功能分类有电子陶瓷、光学陶瓷、高硬度陶瓷等 根据化学成分划分有氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷等(碳化物、氮化物、硼化物、硅化物等)。 根据使用性质划分有结构陶瓷(工程陶瓷)和功能陶瓷。

玻璃工艺学考研资料整理

名词解释 1、玻璃——按照《辞海》的定义,玻璃是由熔体过冷所得,并因黏度逐渐增大而具有固体 机械性质的无定形物质。按照《硅酸盐词典》的定义,玻璃是由熔融物而得的非晶态固体。因此,玻璃的定义也可以理解为: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。狭义的玻璃:由熔融物冷却而不析晶得到的无机物。广义的玻璃定义:结构上完全表现为长程无序的、性能上具有玻璃转变特性的非晶态固体。 2、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。 3、硼反常——在钠硅玻璃中加入氧化硼时,性质变化曲线出现极值的现象。 4、硼-铝反常——在钠硼铝硅玻璃中,Al2O3代替SiO2,当玻璃中B2O3含量不同时性质出 现不同形状的曲线,这种现象叫硼-铝反常现象。 5、硼氧反常性——在一定范围内,碱金属氧化物提供的氧,不像在熔融石英玻璃中作为非 桥氧出现结构中,而是使硼氧三角体[BO3]转变成为完全由桥氧组成的硼氧四面体[BO4],导致B2O3玻璃从原来两维空间的层状结构部分转变为三维空间的架状结构,从而加强了网络,是玻璃的各种性质与相同条件下的硅酸盐玻璃相比,相应地向着相反的方向变化。 这就是所谓的“硼氧反常性”。【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。】 6、铝反常现象——在硅酸盐玻璃中,以Al2O3代替SiO2 ,玻璃的电导率、介电损耗等反 而上升。 7、混合碱效应——在二元碱硅玻璃中,当玻璃中碱金属氧化物的总含量不变,用一种碱金 属氧化物逐步取代另一种时,玻璃的性质(与扩散有关的)不是呈直线变化,而是出现明显的极值。这一效应称为混合碱效应,过去称为“中和效应”。 8、压制效应——在含碱硅酸盐系统中随RO量的增加,使R+的扩散系数下降。 9、逆性玻璃——当存在两种以上金属离子且它们大小、电荷不同时,即使Y<2也可制成 玻璃且性质随量的增加而变好。 10、玻璃的热历史——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。 11、图尔(Tool)假象温度——玻璃在室温下的性质是它在[Tg , Tf]内的某一温度的平衡 状态具有的性质,此温度为假想温度。 12、网络生成体——能单独生成玻璃,在玻璃中能形成各自特有的网络体系的氧化物。【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】 13、网络中间体——一般不能单独生成玻璃,作用介于网络生成体和网络外体之间的氧化 物。【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)。】 14、网络外体——不能单独生成玻璃,不参加网络,一般处于网络之外。【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】 15、解聚作用—— 16、金属桥—— 17、临界冷却速率——可防止玻璃产生能被测得结晶量的最小冷却速率。 18、分相——玻璃从高温冷却过程中或在一定温度下热处理时,由于内部质点的迁移,某些 组分发生偏聚,从而形成化学组成不同的两个相,此过程叫分相。

玻璃的定义

玻璃的定义 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。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。 玻璃简单分类主要分为平板玻璃和特种玻璃。平板玻璃主要分为三种:即引上法平板玻璃(分有槽/无槽两种)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。由于浮法玻璃由于厚度均匀、上下表面平整平行,再加上劳动生产率高及利于管理等方面的因素影响,浮法玻璃正成为玻璃制造方式的主流。而特种玻璃则品种众多,下面按装修中常见的品种一一说明: [编辑本段] 玻璃的历史 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10 00 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。187 3年,比利时首先制出平板玻璃。1906年,美国制出平板玻璃引上机。此后,随着玻璃生产的工业化和规模化,各种用途和各种性能的玻璃相继问世。现代,玻璃已成为日常生活、生产和科学技术领域的重要材料。 3000多年前,一艘欧洲腓尼基人的商船,满载着晶体矿物“天然苏打”,航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上。由于海水落潮,商船搁浅了。 于是船员们纷纷登上沙滩。有的船员还抬来大锅,搬来木柴,并用几块“天然苏打”作为大锅的支架,在沙滩上做起饭来。 船员们吃完饭,潮水开始上涨了。他们正准备收拾一下登船继续航行时,突然有人高喊:“大家快来看啊,锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西!” 船员们把这些闪烁光芒的东西,带到船上仔细研究起来。他们发现,这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来,这些闪光的东西,是他们做饭时用来做锅的支架的天然苏打,在火焰的作用下,与

玻璃

玻璃的重点 1.玻璃的定义:玻璃是由无机熔体冷却得到的非晶态固体,加热或冷却 过程中具有玻璃转变现象,结构特点是近程有序、远程无序。2. 玻璃的通性:①各向同性—原因是玻璃是长程无序的。玻璃中的质点的排列是无规律的。②介稳性—玻璃由熔体急速冷却得到,由于在冷却过程中粘度急剧增大,质点来不及形成晶体排列,内能不是最低而处于介稳态。③无固定熔点——形成过程中无新的的晶体生成,凝固范围较宽。④性质变化连续性与可逆性—玻璃态物质从熔融状态冷却或加热过程中,其物理化学性质产生逐渐和连续的变化,而且是可逆的3.玻璃转变温度(Tg):脆性温度,玻璃出现脆性的最高温度;玻璃软化温度(Tf):玻璃开始出现液体典型性质的温度。 4.塔曼曲线中,哪种情况下有利于玻璃的形成,哪种情况下有利于微晶 玻璃的形成,为什么?成核速率Iv和晶体生长速率u 两曲线重叠区,晶区,如果 Iv和 u的极大值所处的温度范围很靠近,熔体就易形成微晶玻璃。反之,就易形成玻璃。当 Iv和 u的极大值所处的温度范围很靠近时,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,故易形成微晶玻璃。 5.根据键强,可对氧化物分为①网络形成体——单键强 度>335kJ/mol的氧化物;②网络变性体——单键强度<250kJ/mol 的氧化物;③中间体——键强介于两者之间。网络形成体的氧化物最易形成玻璃,因为键强愈强的氧化物熔融后负离子团也愈牢固,因此键的破坏和重新组合也愈困难,成核位垒愈高,故不易析晶而形成玻璃。离子共价混合键有利于玻璃形成,因为通过强烈的极化作用,这种混合键既具有离子键易改变键角、易形成无对称变形的趋势,有利于造成玻璃的远程无序,又有共价键的方向性和饱和性,不易改变键长和键角的倾向,造成玻璃的近程有序,因此容易形成玻璃。 6.玻璃结构学说要义:晶子学说认为玻璃是由无数“晶子”所组成,晶 子是具有晶格变形的有序排列区域,分散在无定形介质中,从“晶子”部分到无定形部分逐渐没有明显线。无规则网络学说认为由最小结构单元构成无限连接的三维网络,是构成熔体粘度升高的原因。网络外体得分布是均匀的,所以玻璃的性质连续变化的。 前者强调有序性、不连续性和微不均匀性,后者强调连续性、均匀性、无序性。综合认为玻璃是近程有序远程无序。7.单纯的B2O3玻璃和单纯的P2O5玻璃物理化学性能差的原因:B2O3玻璃的层之间是分子力,是一种弱键,所以B2O3玻璃软化温度低(450℃),表面张力小,化学稳定性差(易在空气中潮解),热膨胀系数高。 P2O5玻璃的P-O四面体中有双键,双键是玻璃结构中的不对称中心,导致玻璃黏度减小。改进措施:加入R2O或RO。8.硼氧反常:[BO3]变成[BO4];铝氧反常:[AlO4]变成[AlO6]。在相应的玻璃中,当B2O3/Al2O3与玻璃修饰体氧化物之比达到一定值时,在某些性质变化曲线出现极值点或转折点的现象。9.双碱效应:二元碱硅玻璃中(R2O-SiO2),如果保持碱金属氧化物总量不变,以一种碱金属氧化物取代另一种时,玻璃的性质往往会出现极值。产生双碱效应的原因:不同大小碱离子的相互阻挡;不同类偶极子相互牵制增大,导致扩散活化能增大。10.粘度与温度的关系:气体随温度的升高,粘度增大;液体随温度的升高,粘度降低;玻璃随温度变化,粘度变化速率不同,但总体下降。表面张力与温度的关系:表面张力随着温度的升高而降低,二者几乎成直线的关系。实际上可认为,当温度提高100℃时表面张力减少1%。玻璃的表面特征:强度——表面存在微裂纹,使强度下降。原因:空气中,H+取代R+使表面产生张应力,常会产生微裂纹。表面析晶能力强——表面缺陷多,能量相对内部低,晶体容易在表面生长。玻璃侵蚀机理:①水对玻璃的侵蚀:水对玻璃的侵蚀开始于水中的H+和玻璃中的Na+离子进行交换。随着水化反应的进行,Si原子周围的四个桥氧原子全部成为OH,这就是水分子对硅氧骨架的直接破坏。②酸对玻璃的侵蚀:除氢氟酸外,一般的酸并不直接与玻璃发生作用,它是通过水的作用侵蚀玻璃。水侵蚀的产物---金属氢氧化物,受到酸的中和,起着两种相反的效果:一是使玻璃和水溶液之间的离子交换反应加速进行,从而增加玻璃的失重;二是降低溶液的pH值,使Si(OH)4的溶解度减小,从而减少玻璃的失重。③碱对玻璃的侵蚀:碱对玻璃的侵蚀是通过OH-离子破坏硅氧骨架,使SiO2溶解在溶液中④大气对玻璃的侵蚀:大气的侵蚀实质上是水汽、CO2、SO2等作用的总和。.玻璃的脆性,是指当负荷超过玻璃的极限强度时,立即破裂的特性。玻璃没有屈服延伸阶段,特别是在受到突然施加的负荷(冲击)时,玻璃内部的质点来不及作出适应性的流动,就相互分裂。松弛速度低是脆性的重要原因14.常温下玻璃是绝缘体:玻璃中Si-O或B-O骨架在外电场中几乎没有移动能力。其电导率随温度升高而升高。 15.玻璃透明的原因:透明与不透明其原理就在于物质聚集态结构是各向同性还是各向异性。物质聚集态结构如果是各向同性的话,光线就可以全部通过而没有反射和折射,即透明;反之,物质聚集态结构是各向异性的话,光线就不能全部通过而产生反射和折射,即不透明。玻璃是非结晶体,其分子聚集态结构为各向同性,所以光线可以全部通过,因此透明。16..玻璃熔制的阶段:1、硅酸盐形成阶段;2、玻璃形成阶段;3、玻璃液的澄清阶段;4、玻璃的均化阶段;5、玻璃的冷却阶段;17.普通玻璃的制备过程:原料→粉碎、过筛 称量、混合→配合料输送→熔制→成形→退火→成品 碎玻璃→破碎 浮法玻璃:指玻璃液漂浮在熔融金属表面上生产平板玻璃的方法。原理:让处于高温度熔融状态的玻璃液浮在比它重的金属液表面上,受表面张力作用使玻璃具有光洁平整表面,并在其后的冷却硬化过程中加以保持,生产出接近于抛光表面的平板玻璃退火:消除玻璃制品在成型或热加工后残留在制品内的永久应力的过程称为退火。其目的是防止炸裂和提高玻璃的机械强度。1)暂时应力在温度低于应变点时,玻璃处于弹性变形温度范围(脆性状态),在经受不均匀的温度变化时会产生热应力。当温度梯度消失时,应力也消失。这种热应力称为暂时应力。 2)永久应力当玻璃内温度梯度消失,表面与内部温度皆为常温时,内部残留的热应力,称为永久应力。 20.新型玻璃的种类及制备方法种类:光学功能玻璃,电磁功能玻璃,热学功能玻璃,力学功能玻璃,化学功能玻璃,生物功能玻璃等。制备方法:溶胶凝胶法,气相法,高速冷却法,气氛调节熔融法,特种玻璃加工技术。1、传统陶瓷的定义?传统陶瓷是指所有以粘土为主要原料与其它天然矿物原料经过粉碎、混炼、成形、烧结等过程而制成的各种制品。2、陶瓷的分类:陶器和瓷器3、陶瓷发展的三个阶段及三次飞跃三个阶段a 陶器 b原始瓷器(过渡阶段)c瓷器三个重大突破:a.原料的选择和精制 b.窑炉的改进和烧成温度的提高 c.釉的发现和使

纯碱和玻璃的关系

纯碱和玻璃的关系 一、纯碱的定义及性质 纯碱,又称氢氧化钠,是一种强碱性物质,化学式为NaOH。在常温 下为白色固体,易吸潮、易溶于水,在空气中易吸收二氧化碳而变成 碳酸钠。 二、玻璃的定义及性质 玻璃是由硅酸盐类或其他物质经过高温熔融后快速冷却而成的非晶态 固体。它具有透明、硬度高、耐腐蚀等特点,广泛应用于建筑、家居、电子等领域。 三、纯碱在玻璃制造中的作用 1. 碱度调节:在玻璃制造中,纯碱可以调节玻璃的碱度,控制玻璃的 化学成分和性能。 2. 降低熔点:纯碱可以降低玻璃的熔点,使得玻璃更容易加工和成型。 3. 促进溶解:纯碱可以促进其他原料(如二氧化硅)的溶解,使得玻 璃更加均匀和透明。 四、玻璃中纯碱的含量 在常见的玻璃中,纯碱的含量通常为5%~15%左右。不同种类的玻璃,其纯碱含量也会有所不同。

五、纯碱对玻璃性能的影响 1. 硬度:适量的纯碱可以提高玻璃的硬度和强度,但过多的纯碱会导 致玻璃变得脆弱。 2. 透明度:适量的纯碱可以促进原料溶解,使得玻璃更加均匀和透明。 3. 耐腐蚀性:适量的纯碱可以提高玻璃的耐腐蚀性,但过多的纯碱会 导致玻璃变得易溶于水和酸。 六、其他与纯碱相关联的问题 1. 纯碱与食品加工:在食品加工中,纯碱被用作调味剂和面粉漂白剂等。但过多摄入会对健康造成危害。 2. 玻璃制造中其他原料:除了纯碱之外,在制造玻璃时还需要使用二 氧化硅、氧化钙等原料。 3. 玻璃的分类:根据不同的用途和制造工艺,玻璃可以分为平板玻璃、中空玻璃、光纤玻璃等多种类型。 4. 玻璃的应用:广泛应用于建筑、家居、电子等领域,如窗户、餐具、手机屏幕等。

玻璃的主要成分

玻璃的主要成分 玻璃的定义和特点 玻璃是由一种或多种化合物经过高温熔融后迅速冷却而形成的非晶体材料。它具有透明、坚硬、耐热、耐腐蚀等特点,被广泛应用于建筑、汽车、电子、光学等领域。鉴于玻璃的广泛应用和重要性,了解玻璃的主要成分是非常关键的。 玻璃的主要成分 玻璃的主要成分是二氧化硅(SiO2)。二氧化硅占据了玻璃成分的大部分,通常达到70%以上。作为玻璃的主要成分,二氧化硅具有优异的化学稳定性和热稳定性,使得玻璃具有良好的耐候性和耐高温性能。 除了二氧化硅之外,玻璃的主要成分还包括各种氧化金属。这些氧化金属可以改变玻璃的性质和特点,使其具有不同的用途。常见的氧化金属有以下几种: 1.氧化钠(Na2O):氧化钠是玻璃制造中常用的碱金属氧化物。它可 以降低玻璃的熔点和粘度,提高玻璃的流动性。同时,氧化钠还能增加玻璃的抗冲击性能。 2.氧化钙(CaO):氧化钙主要用于改善玻璃的物理性能。它可以提高 玻璃的硬度和耐磨性,使得玻璃更加坚硬和耐用。 3.氧化铅(PbO):氧化铅通常用于制造晶体玻璃或重玻璃。它可以增 加玻璃的折射率和密度,使得玻璃具有良好的光学性能。 4.氧化铝(Al2O3):氧化铝主要用于增加玻璃的强度和耐热性。它能 够形成硬质晶体结构,增加玻璃的抗拉强度和耐高温性能。 除了以上几种氧化金属之外,玻璃的成分还可能包括氧化镁(MgO)、氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)等。这些氧化金属的含量和比例会根据不同的制造工艺和应用领域而有所不同。 玻璃的创制和制造工艺 玻璃的创制和制造是一个复杂的过程,其中涉及到多种原料和工艺步骤。一般来说,玻璃的制造包括以下几个关键步骤: 1.原料准备:根据所需玻璃的性质和用途,选择合适的原料,并进行粉 碎和混合。常用的原料包括石英砂、石灰石、苏打灰等。 2.配料熔融:将混合好的原料加入玻璃窑炉中,进行高温熔融。熔融温 度通常在1000摄氏度以上。

玻璃工艺学重点内容

玻璃旳定义:构造上完全体现为长程无序旳、性能上具有玻璃转变特性旳非晶态固体。 玻璃旳通性:各向同性、介稳性、无固定熔点、性质变化旳持续性、性质变化旳可逆性 晶子学说:玻璃是由无数“晶子”所构成旳,晶子是具有晶格变形旳有序排列区域,分散在无定形介质中,从“晶子” 部分到无定形部分是逐渐过渡旳,两者之间并无明显界线。 无规则网络学说:玻璃旳近程有序与晶体相似,即形成阴离子多面体,多面体顶角相连形成三维空间持续旳网络,但其排列似拓扑无序旳。 玻璃构造和熔体构造旳关系: ⑴玻璃构造除了与成分有关以外,在很大程度上与熔体形成条件、玻璃旳熔融态向玻璃态转变旳过程有关。(玻 璃旳构造不是一成不变旳) ⑵玻璃似过冷旳液体,玻璃旳构造是熔体构造旳继续。(继承性) ⑶玻璃冷却至室温时,它保持着与该温度范围内某一温度对应旳平衡构造状态和性能。(对应性) 单元系统玻璃旳构造重要有:石英玻璃构造、氧化硼玻璃构造、五氧化二磷玻璃构造。 硼氧反常现象:当氧化硼与玻璃修饰体氧化物之比抵达一定值时,在某些性质变化曲线上出现极值或折点旳现象。根据无规则网络学说旳观点,一般按元素与氧旳单键能旳大小和能否生成玻璃,将氧化物分为:网络生成体氧化物、网络外体氧化物和中间体氧化物。 混合碱效应:二元碱硅玻璃中,碱金属氧化物总含量不变,用另一种逐渐取代一种时,玻璃旳性质出现极值。 T f:玻璃膨胀软化温度 T g:玻璃转变温度 玻璃旳形成措施:熔体冷却法和非熔融法 三元玻璃形成区: ①由于新旳共熔区旳形成,三元系统形成区中部出现突出部分。 ②具有两种网络形成体(F)旳三元系统,突出位置受到共熔点位置旳影响,即突向低熔点旳一侧。 ③三元系统只有一种网络形成体(F)时,突出部分偏向低熔点氧化物旳一侧。 ④网络中间体(I)可使网络修饰体(M)较多旳区域重新形成玻璃,在有I旳三元系统中,形成区突向偏M旳一侧,

微晶玻璃第三章

3结构 众所周知,微晶玻璃是由晶相和玻璃相组成的。晶相是多晶结构,晶粒细小,比一般结晶材料的晶体要小得多,一般为0.1~0.5μm,晶体在微晶玻璃中为空间取向分布。在晶体之间残留的玻璃相,玻璃相把数量巨大、粒度细微的晶体结合起来。在晶体含量方面可以从不含晶体的玻璃,逐渐变化到含有90%以上微晶的多晶体。而玻璃相的数量可以从5%变化到50%以上。晶化后残余玻璃相是很稳定的,在一般条件下不会析晶。因此,微晶玻璃是晶体和玻璃体的复合材料,其性能由两者的性质及数量比例决定。 由于微晶玻璃的结构来源于原始玻璃的组成、结构、分相、析晶以及玻璃熔体的成核和晶体生长过程,因此,本章首先从玻璃的基础知识开始讨论。 3.1玻璃的定义、通性与结构 3.1.1玻璃的定义 3.1.1.1 广义上的定义 玻璃是呈现玻璃转变现象的非晶态固体。所谓玻璃转变现象是指当物质由固体加热或由熔体冷却时,在相当于晶态物质熔点绝对温度的1/2~2/3温度附近出现热膨胀、比热容等性能的突变,这一温度称为玻璃转变温度。 3.1.1.2 狭义上的定义 玻璃是一种在凝固时基本不结晶的无机熔融物,即通常所说的无机玻璃,最常见的为硅酸盐玻璃。 3.1.2玻璃的通性 3.1.2.1各向同性 硅酸盐熔体内形成的是相当大的、形状不规则的近程有序、远程无序的离子聚合结构,玻璃态结构类似于硅酸盐熔体结构。因此,玻璃和非晶态的原子排列都是近程有序、远程无序的,结构单元不像晶体那样按定向排列,它们在本质上呈各向同性,例如玻璃态物质各方向的硬度、弹性模量、热膨胀系数、折射率、导电率等都是相同的。因此,玻璃的各向同性是统计均质结构的外在表现。 3.1.2.2介稳性 玻璃在熔体冷却过程中,黏度急剧增大,质点来不及作有规则排列,释放能量较结晶潜热(凝固热)小,因此,玻璃态物质比相应的结晶态物质含有较大的能量。玻璃不是处于能量最低的稳定状态,而是处于能量的介稳状态,如图3-1所示。 3.1.2.3无固定熔点 玻璃态物质由固体转变为液体是在一定的温度范围(软化温度范围)内进行的,不同于结晶态物质,它没有固定的熔点。 3.1.2.4 性质变化的连续性与可逆性 玻璃态物质从熔融状态冷却或加热过程中,其物理化学性质产生逐渐和连续的变化,而且是可逆的。图3-2示出典型玻璃形成物葡萄糖的液体、晶体、玻璃体的比容、热膨胀系数、热焓、比热等热力学性质随温度的变化。从曲线可知,熔体冷却为晶体时整个曲线在Tm熔点出现不连续变化,而熔体冷却为玻璃时整个曲线连续变化。 从熔融态向固态玻璃的转变在转变温度区间(Tg~Tf)进行。Tg为玻璃转变温度(相当于黏度1012.4Pa·s),Tf为玻璃膨胀软化温度(相当于黏度108~1010Pa·s)。 3.1.3 玻璃的结构 3.1.3.1玻璃结构学说 玻璃结构可以分为三种尺度来讨论:①0.2~1nm的尺度或原子排布范围;②3至几百纳米的尺度或亚微米结构范围;③在微米到毫米或其以上的尺度,即在显微组织或宏观结构的范围。 玻璃结构是指玻璃中质点在空间的几何配置、有序程度以及它们彼此间的结合状态。即通过对玻璃结构的研究,确定玻璃原子在结构中的几何位置,以及维持原子位置的力的性质。该力在整个玻璃结构上给出了相关性。 现代玻璃结构理论主要是晶子学说和无规则网络学说。 ⑴晶子学说兰德尔(Randell)于1930年提出了玻璃结构的微晶学说。因为一些玻璃的衍射花样与同成分的晶体相似,认为玻璃由微晶与无定形物质两部分组成。微晶具有正规的原子排列并与无定形物质

光学基础知识

光学加工基础知识 §1光学玻璃基本知识 一.基本分类和概念 光学材料分类:光学玻璃、光学晶体、光学塑料三类。 玻璃的定义:不论化学成分和固化温度范围如何,一切由熔体过冷却所得的无定形体,由于粘度逐渐增加而具有固体的机械性质的,均称为玻璃。光学玻璃分为冕牌K和火石F两大类,火石玻璃比冕牌玻璃具有较大的折射率nd和较小的色散系数vd。 二.光学玻璃熔制过程 将配合料经过高温加热,形成均匀的,高品质的,并符合成型要求的玻璃液的过程,称玻璃的熔制。玻璃的熔制,是玻璃生产中很重要的环节.,玻璃的许多缺陷都是在熔制过程中造成的, 玻璃的产量、质量、生产成本、动力消耗、熔炉寿命等都与玻璃的熔制有密切关系。 混合料加热过程发生的变化有: 物理过程-----配合料的加热,吸附水的蒸发,单组分的熔融,个别组分挥发.某些组分的多晶转变。 化学过程-----固相反应,盐的分解,水化物分解,结晶水的排除,组分间的作用反应及硅酸盐的形成。 物理化学过程-----低共熔物的组分和生成物间相互溶解,玻璃与炉气介质,耐火材料相互作用等。 上述这些现象的发生过程与温度和配合料的组成性质有关.对于玻璃熔制的过程,由于在高温下的反应很复杂,尚待充分了解,但大致可分为以下几个阶段。 1.加料过程-----硅酸盐的形成 2.熔化过程-----玻璃形成

3.澄清过程-----消除气泡 4.均化过程------消除条纹 5.降温过程-------调节粘度 6.出料成型过程 总之,玻璃熔制的每个阶段各有其特点,同时,它们又是彼此互相密切联系和相互影响的.在实际熔制中,常常是同时或交错进行的,这主要取决于熔制的工艺制度和玻璃窑炉结构特点。 三.玻璃材料性能 1.折射率nd、色散系数vd 根据折射率和色散系数与标准数值的允许差值,光学玻璃可以分为五类 表1-1:折射率和色散系数与标准数值的允许差值 2.光学均匀性 光学均匀性指同一块玻璃中折射率的渐变。 玻璃直径或边长不大于150mm,用鉴别率比值法玻璃分类如表1-2。 表1-2 :光学均匀性

相关主题
相关文档
最新文档