玻璃深加工工艺培训讲义专业知识讲座
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石灰：降低玻璃之熔融温度并稍加化学耐久性。 纯碱：显著降低玻璃之熔融温度，但会增加玻璃的澎涨性，并降低 化学耐久性。 其他：含镁、钾、锌、铝等腰三角形氧化物成分之原料。
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玻璃的色彩
从前的原料中常含有不纯物，所制造的玻璃或多或少会带有颜色， 所以有色玻璃比无钯玻璃的制造历史更为悠久。今日科技已更了解 玻璃如何着色，并更致力于玻璃色彩的研究开发。
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玻璃的基本特性
玻璃的密度 玻璃单位体积的质量称为玻璃密度。它主要取决于构成玻璃
的原子的质量，也与原子堆积的紧密程度及其配位数有关，是表 示玻璃结和瓶玻璃的密度为2.50~2.52kg/m3，硼硅酸盐玻璃密度为 2.2~2.3 kg/m3。
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Ⅰ 玻璃的定义与通性
玻璃的定义 广义：玻璃（ GLASS）是呈现玻璃转 变现象的非晶态固体。 狭义：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，最常见的为钠钙硅玻璃。
SiO2>B2O3>（MgO、ZnO、BaO） >Ai2O3>Fe2O3>K2O>NaO>PbO
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玻璃的光学性质
（1）光吸收 光入射到玻璃上时，玻璃中的各组分以不同方式吸收紫外
光、可见光、近红外光和红外光能量，转移至高能态，前三种 吸收使玻璃组分电子能级发生变化，红外光的吸收伴随着离子 振动能级的变化。 （2）折射率
许多金属氧化物可以使玻璃着色。不同种类及性质的玻璃（如铅 玻璃、硼硅酸玻璃等）对着色的效果也有所差异。
玻璃的电学性质 玻璃的电学性质主要是电导、介电性和半导性。普通硅酸盐
玻璃属绝缘体，具有离子导电性。
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脆性
即缺少塑性的性能，一般来说，随着强度或硬度 增加，脆性趋势提高。玻璃的最大弱点是脆性大。多 数非晶态金属呈现塑性变形，玻璃、陶瓷、微晶玻璃 则呈现脆性，其根本原因在于材料内部原子间键性不 同。金属键结合呈现塑性，共价键结合、离子键结合 则呈现脆性。玻璃的脆性是由其结构特点决定的，玻 璃的远程无序性使其没有屈服极限阶段，而玻璃的近 程有序性使其在低温下裂纹扩展而不产生塑性变形， 呈现典型的脆性，在一定条件下，裂纹尖端处产生较 大拉应力出现脆性断裂。
Si—O—Si + OH- → Si—OH + —O—Si
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玻璃的温度特性
摄氏450度：徐冷点 摄氏600度：玻璃有下坠现象 摄氏700度：可烤弯玻璃会粘在一起 摄氏800度：熔合像麦牙糖一样会流动 摄氏850度：脱蜕铸造 摄氏900度：吹制 摄氏1000度：拉丝 摄氏1150度：胚心成形 摄氏1300度：压模成形接近水一样柔软 摄氏1450度：熔融点沸点起泡
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水对硅酸盐玻璃的侵蚀始于玻璃中的碱离子与水溶液中的氢离子 的交换，其反应为：
Si—O—Na + H+ === Si—OH + Na+ 硅酸盐玻璃表面形成 SiO2保护膜，以后侵蚀速度变得特别慢。硅 酸盐玻璃一般不耐碱，其侵蚀是通过 OH-离子破坏硅氧骨架，使 Si—O—Si键断裂，增加了非桥氧的数目，被破坏的SiO2骨架溶解 到溶液中，发生下列反应：
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玻璃的原料主要是硅砂与其他化学物质的结合，加热熔融而成。 一般玻璃是硅酸？成分含有硅、钠、钙、硼、铝等氧化物，经过高 温熔化形成，呈现出晶莹剔透的质感。
三种组成及内容特性效用 1.玻璃形成物组织：含硅砂、硼酸等。 2.玻璃助熔物组织：增加助熔，降低熔融温度，低化学耐久性。 3.玻璃稳定物组织：增加化学耐久性，与助熔物组织调配以控制玻
璃的工作特性（粘度等） 原料分析及功能
硅砂：火成岩经崩坏作用而瓷土化所生，内含石英粒，为玻璃主要 原料。
玻璃屑（碎玻璃）：制作玻璃时，玻璃配料投入熔融窑炉，会产生 大量气体。加入玻璃屑的功用，在于防止粉末飞散，降低玻璃熔融温度， 约占30~70%批量。
硼酸（或硼砂）：降低玻璃熔融温度使玻璃具有低澎涨性、化学耐 久性、耐热等优点。
玻璃折射率可以理解为电磁波在玻璃中传播速度的降低。 这是由于光通过玻璃时，光波引起玻璃内部质点的极化变形， 光波损失部分能量，使光速降低。 玻璃的热历史不同，则折射率不同。淬火样品和退火样品在 620℃保温时，折射率趋向平衡的典型变化曲线。 玻璃的化学稳定性
玻璃抵抗表面变质或破坏的能力称为玻璃的化学稳定性。 玻璃几乎不会与除HF外的其他化学物质起反应。
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硬度
硬度是表示物体抵抗其他物体侵入的能力。可以用莫氏硬度、显 微硬度、研磨硬度和刻划硬度表示。玻璃硬度为压入硬度，金刚 石正方锥压入试样，量得压痕的对角线，代入：
H=1.854P/L2 得到玻璃硬度H，约5~7之间（根据玻璃组成不 同而不同） 玻璃的硬度决定于化学成分，石英玻璃和含有 10%~12%的硼酸盐 玻璃硬度最大，含铅或碱性氧化物的玻璃硬度较小。各种氧化物 组分对提高玻璃硬度的作用大致是：
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玻璃的色彩
从前的原料中常含有不纯物，所制造的玻璃或多或少会带有颜色， 所以有色玻璃比无钯玻璃的制造历史更为悠久。今日科技已更了解 玻璃如何着色，并更致力于玻璃色彩的研究开发。
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玻璃的基本特性
玻璃的密度 玻璃单位体积的质量称为玻璃密度。它主要取决于构成玻璃
的原子的质量，也与原子堆积的紧密程度及其配位数有关，是表 示玻璃结和瓶玻璃的密度为2.50~2.52kg/m3，硼硅酸盐玻璃密度为 2.2~2.3 kg/m3。
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Ⅰ 玻璃的定义与通性
玻璃的定义 广义：玻璃（ GLASS）是呈现玻璃转 变现象的非晶态固体。 狭义：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，最常见的为钠钙硅玻璃。
SiO2>B2O3>（MgO、ZnO、BaO） >Ai2O3>Fe2O3>K2O>NaO>PbO
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玻璃的光学性质
（1）光吸收 光入射到玻璃上时，玻璃中的各组分以不同方式吸收紫外
光、可见光、近红外光和红外光能量，转移至高能态，前三种 吸收使玻璃组分电子能级发生变化，红外光的吸收伴随着离子 振动能级的变化。 （2）折射率
许多金属氧化物可以使玻璃着色。不同种类及性质的玻璃（如铅 玻璃、硼硅酸玻璃等）对着色的效果也有所差异。
玻璃的电学性质 玻璃的电学性质主要是电导、介电性和半导性。普通硅酸盐
玻璃属绝缘体，具有离子导电性。
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脆性
即缺少塑性的性能，一般来说，随着强度或硬度 增加，脆性趋势提高。玻璃的最大弱点是脆性大。多 数非晶态金属呈现塑性变形，玻璃、陶瓷、微晶玻璃 则呈现脆性，其根本原因在于材料内部原子间键性不 同。金属键结合呈现塑性，共价键结合、离子键结合 则呈现脆性。玻璃的脆性是由其结构特点决定的，玻 璃的远程无序性使其没有屈服极限阶段，而玻璃的近 程有序性使其在低温下裂纹扩展而不产生塑性变形， 呈现典型的脆性，在一定条件下，裂纹尖端处产生较 大拉应力出现脆性断裂。
Si—O—Si + OH- → Si—OH + —O—Si
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玻璃的温度特性
摄氏450度：徐冷点 摄氏600度：玻璃有下坠现象 摄氏700度：可烤弯玻璃会粘在一起 摄氏800度：熔合像麦牙糖一样会流动 摄氏850度：脱蜕铸造 摄氏900度：吹制 摄氏1000度：拉丝 摄氏1150度：胚心成形 摄氏1300度：压模成形接近水一样柔软 摄氏1450度：熔融点沸点起泡
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水对硅酸盐玻璃的侵蚀始于玻璃中的碱离子与水溶液中的氢离子 的交换，其反应为：
Si—O—Na + H+ === Si—OH + Na+ 硅酸盐玻璃表面形成 SiO2保护膜，以后侵蚀速度变得特别慢。硅 酸盐玻璃一般不耐碱，其侵蚀是通过 OH-离子破坏硅氧骨架，使 Si—O—Si键断裂，增加了非桥氧的数目，被破坏的SiO2骨架溶解 到溶液中，发生下列反应：
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玻璃的原料主要是硅砂与其他化学物质的结合，加热熔融而成。 一般玻璃是硅酸？成分含有硅、钠、钙、硼、铝等氧化物，经过高 温熔化形成，呈现出晶莹剔透的质感。
三种组成及内容特性效用 1.玻璃形成物组织：含硅砂、硼酸等。 2.玻璃助熔物组织：增加助熔，降低熔融温度，低化学耐久性。 3.玻璃稳定物组织：增加化学耐久性，与助熔物组织调配以控制玻
璃的工作特性（粘度等） 原料分析及功能
硅砂：火成岩经崩坏作用而瓷土化所生，内含石英粒，为玻璃主要 原料。
玻璃屑（碎玻璃）：制作玻璃时，玻璃配料投入熔融窑炉，会产生 大量气体。加入玻璃屑的功用，在于防止粉末飞散，降低玻璃熔融温度， 约占30~70%批量。
硼酸（或硼砂）：降低玻璃熔融温度使玻璃具有低澎涨性、化学耐 久性、耐热等优点。
玻璃折射率可以理解为电磁波在玻璃中传播速度的降低。 这是由于光通过玻璃时，光波引起玻璃内部质点的极化变形， 光波损失部分能量，使光速降低。 玻璃的热历史不同，则折射率不同。淬火样品和退火样品在 620℃保温时，折射率趋向平衡的典型变化曲线。 玻璃的化学稳定性
玻璃抵抗表面变质或破坏的能力称为玻璃的化学稳定性。 玻璃几乎不会与除HF外的其他化学物质起反应。
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硬度
硬度是表示物体抵抗其他物体侵入的能力。可以用莫氏硬度、显 微硬度、研磨硬度和刻划硬度表示。玻璃硬度为压入硬度，金刚 石正方锥压入试样，量得压痕的对角线，代入：
H=1.854P/L2 得到玻璃硬度H，约5~7之间（根据玻璃组成不 同而不同） 玻璃的硬度决定于化学成分，石英玻璃和含有 10%~12%的硼酸盐 玻璃硬度最大，含铅或碱性氧化物的玻璃硬度较小。各种氧化物 组分对提高玻璃硬度的作用大致是：