工艺与设备

1.理解材料对人类文明进步的地位和作用

2.玻璃的定义

呈现玻璃转变现象的非晶态固体。所谓玻璃转变现象是指挡玻璃由固体加热或由溶体冷却时，在相当与晶态物质熔点绝对温度的1/2-1/3温度附近出现热膨胀等性能的突变，这一温度称为玻璃转变温度。

3.如何理解玻璃的四个通性

1.各向同性，

2.无固定熔点

3.亚稳性

4.性质变化的连续性与可逆性。

4.玻璃的结构及特点

玻璃的结构是一种非晶态结构，近程有序，远程无序；从工艺角度看玻璃的特点在于 1.可以通过化学组成的调整，并结合各种工艺方法来大幅度，连续调整玻璃的物理化学性能，以适应范围很广的使用要求，2.可用吹，拉，压，浇注等多种多样的成型方法，制成不同场合的玻璃材料。

5.玻璃的结构理论及其学术内容

晶子学说和无规则网络学说。核心：1.玻璃是由无数的晶子组成，晶子是具有晶格变形的有序排列区域，分散在无定型的介质中，从晶子部分到无定型部分是逐步过渡的，并没有明显的界限。意义：第一次指出了玻璃中存在微不均匀物，及玻璃中存在一定有序区域。2.无规则网络学说，石英玻璃的基本结构单元是硅氧四面体，相互连接而形成的三维网络结构。强调了玻璃中多面体间的连续性，均匀性和无序性。晶子学说强调了不连续性，微不均匀性和有序性。两者相互补充，互相转化。

6.什么是铝（硼）反常现象，解释其原因

现象：当氧化硼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上出现极值或折点的现象。当加入Na2O后，硼的结构发生变化通过Na2O 提供的游离氧，由硼氧三角体[BO3]转变为硼氧四面体[BO4]，使硼的结构从层状结构向架状结构转变，铝反常现象，Al2O3在硅酸盐玻璃中也有4和6两种配位状态，当Na2O / Al2O3>1时，Al3+离子位于四面体中，粘度增加；

当Na2O / Al2O3<1时，Al3+离子位于八面体中，粘度降低。

7.玻璃生产工艺中的四大稳、玻璃熔制过程的四小稳

四大稳：原料稳，燃料稳，熔化稳，成型退火稳。

四小稳：温度稳，压力稳，液面稳，泡界限稳。

8.成分对玻璃的粘度的影响

成分对玻璃的粘度的影响是通过改变氧硅比的值来实现的，氧硅比值越大，粘度越小。通常加入碱金属的氧化物可以减小粘度。2.在其他条件相同的情况下，粘度随阳离子与氧的键力的增大而增大，二价金属对粘度的增加顺序为Mg>Ca>Sr>Ba。

对于碱金属硅玻璃来说，当氧硅比很大时，硅氧四面体之间的连接很少，因此粘度主要是由R-O之间的键合力来提供，因此氧化锂的键合力最大，因此粘度的顺序为Li2O>Na2O>K2O,当氧硅比很小时，硅氧四面体之间的相互连

接十分紧密，因此提供粘度的主要是硅氧四面体，而此时的碱金属的R-O键对Si-O有一定的极化作用，从而减弱其键力，降低粘度。氧化锂的产生的极化作用最强，因此对粘度的降低作用最为明显，顺序恰好与之相反。

9.玻璃的料性及其对生产的指导意义

料性：玻璃粘度随温度的变化率。粘度是流体内部的外在表现形式，是玻璃溶体的重要性质，粘度对玻璃的熔制，澄清，均化，成型，退火等又具有十分重要的意义。料性短，变化率快，易于机械成型；料性长，变化率慢，不易成型。

10.粘度如何测量

旋转法：将旋转体防置在玻璃的粘体中，当旋转体以一定的角速度旋转时由于玻璃溶体的阻滞作用导致，会存在一定的扭矩，测量扭矩即可以得到玻璃溶体的粘度。2.落球法，球在一个无边界的广阔液体中运动时，液体的粘度按照一定的公式计算。3.拉丝法，采用一定长度和直径的无缺陷的玻璃丝，在直立的电路中承受一定的负荷，测量其伸长与时间的关系曲线，采用后一阶段的伸长速率计算：

11.温度对玻璃粘度的影响

一般来说，温度升高，玻璃的粘度都会下降。

12.影响玻璃表面张力有哪些因素

温度越高，质点的特运动会加剧，相互作用力减小，导致表面张力减小 2.外界气氛，极性气体氛围对表面张力的影响较大，主要是降低表面张力，非极性气体氛围对表面张力的影响不大。3.气氛影响，还原性气氛比氧化性气氛，表面张力大20%左右。4.氧化物对玻璃的表面张力的影响可以分为几类。13.玻璃表面张力的测量原理

拉重法，玻璃丝收缩法，拉脱法：用一个已经知道周长的金属片，测量待测液体落下时的力。

14.玻璃为什么会析晶，影响玻璃析晶的因素有哪些？

玻璃态物质转变为晶态物质的过程称为析晶。热力学观点：同样组分的玻璃态内能比晶态内能要大，玻璃态有析晶的倾向，动力学观点，在玻璃冷却的过程中，其粘度是不断下降的，导致质点的运动大大减慢。影响玻璃析晶的因素有：温度，粘度，杂质，界面能。

15.玻璃结晶成核的机理：均相核化和异相核化

均相核化是一种热力学趋势的一种成核，当玻璃溶体的温度高于液态相温度时，不可能发生核化，因为这种状态下液态相的自由能比固态相的自由能低；

同时，当玻璃溶体的温度低于液态相温度时，即固态相变成稳定相。在液态相中的质点

上下起伏不可能导致新相的形成，只有在低于液态相的质点才能形成新相。

在形成新相的过程中主要由两个方面控制一个是由液态相向固态的转变的自由能差，另一个则是形成晶核的界面能。

规律：在晶核半径较小时，主要是界面能占主导作用，当晶核半径较大时则自由能差占主导作用。

异相核化：当系统中存在异种物质时，这些物质的表面如粒子表面，容器界面或者结构中不连续性可以作为良好的核化位置，从而诱导晶核形成，降低整个成核过程的自由能。

16.玻璃的原料：

分为主要原料和辅助原料。

17.玻璃熔制所用的设备

玻璃熔窑：池窑和坩埚窑。

按作业方式分类：连续作业熔窑，间歇作业熔窑按使用的热源分类：火焰窑，电热窑，火焰+电热窑。

18.玻璃的熔制过程可分为哪几个阶段，分别有哪些特点？

玻璃的形成可以分为五个阶段：硅酸盐的形成，玻璃的形成，玻璃的澄清，玻璃的均化，玻璃的冷却。

19.影响玻璃形成速率的因素

玻璃的成分，沙粒大小，熔制温度有关。

20.浮法玻璃的成型原理

原理：是让高温熔融状态下的玻璃液浮在比它密度大的金属液体表面，受表面张力的作用，使玻璃具有光洁平整的表面，并在其后的冷却硬化过程中，仍然保持，则能生产出具有抛光表面的平板玻璃。

21.玻璃液中，气体的存在形式包括：可见气泡、物理溶解、化学结合

玻璃的澄清主要是为了消除气泡，气泡的产生有两种，1.由于配合料中本身存在高温分解产生的气体，超出其溶解度而形成，溶解在玻璃液中的气体重新析出形成气泡。排除气泡温度两种方式同时进行，大于临界泡径的气泡逐步由玻璃液上升至液面而后消失，小于临界泡径的气泡在表面张力的作用下溶解于玻璃液中。因此便产生了两种方法，气泡的上升逸散和气泡的收缩消除。

大气泡更容易上升，因此要使玻璃液中的气泡长大，对于溶解于玻璃液中的气体渗入气泡中，使之扩大。通常当气泡半径小于1um时，气泡会逐渐收缩消除。溶解于玻璃液中的气体更容易进入大气泡消除。

22.玻璃配合料的质量要求有哪些

1.配料的正确性和稳定性，

2.配合料中含有一定的水分，

3.配合料中需要含有

一定的气体率3.配合料必须要混合均匀。