玻璃材料的结构与组成.ppt

玻璃工艺原理 陈东丹，张勤远 电光通信材料研究所305室 主要学习内容 第一篇 玻璃理论基础 绪论 第1章 玻璃的结构和组成 第2章 玻璃的形成规律 第3章 熔体和玻璃的相变 第4章 玻璃和粘度和表面性质 第5章 玻璃的力学性能及热学性能 第6章 玻璃的化学稳定性 第7章 玻璃的电学和磁学性质 第8章 玻璃的光学性质 第9章 玻璃的着色和脱色 主要学习内容 第二篇 玻璃工艺基础 第10章 原料及原料的选择 第11章 配合料的制备 第12章 玻璃的熔制 第13章 玻璃体的缺陷 第14章 玻璃的成形 第15章 玻璃的退火和钢化 第16章 玻璃的加工 第17章 玻璃表面处理技术 第18章 玻璃工业的环境保护 考核方式 平时成绩占40％，期末考试成绩占60％。 平时成绩包括: 1.课堂讨论(自由发言，自主见解） 2.实验 3.作业 期末考试闭卷 绪论 玻璃是什么？ 玻璃的用途 ？ 玻璃的来历？ 玻璃工业的研究热点 玻璃到底是什么物质？ 玻璃是透明的？ 玻璃是水晶类？高分子类？ 玻璃是稳定的吗？抗酸抗碱？ 玻璃耐热吗？ 玻璃导电吗？ 玻璃的性质和陶瓷相近吗？ 玻璃的用途 玻璃——来自埃及？中国？ 玻璃——来自埃及？中国？ 中国制造玻璃比欧洲迟得多——一些西方学者认为：中国发掘的古玻璃是从埃及传入 30年代初，一批具有中国古代艺术特征的玻璃制品出土——西方学者认为：料器在汉、唐代已有，但吹制玻璃技术最早在17－18世纪 随后，科学工作者利用光谱分析发现：在中国古玻璃中含有PbO和BaO的成分。而西方到公元7世纪从希腊的罗得群岛才发现含铅玻璃，而含BaO的玻璃要到18世纪才出现。 玻璃是怎么发明的？ 玻璃的发展史 公元前1世纪，古罗马人熔制出透明玻璃，并发明玻璃吹制技术 11－15世纪，玻璃制造中心在威尼斯 16世纪，玻璃技术传到欧洲，十八世纪捷克“波西米亚水晶” 1790年，瑞士人狄南发明搅拌法制造光学玻璃 1828年，法国罗宾发明吹制玻璃的机器 19世纪中叶，发生炉煤气和蓄热室池炉应用于玻璃工业生产 19世纪末，德国阿贝和肖特对光学玻璃进行系统研究 20世纪，玻璃生产技术飞速发展，1959年开始采用浮法玻璃生产技术。 玻璃工业发展的热点 玻璃工业的发展取决于以下四个方面： 生产效率 能耗 环保和再循环问题 玻璃的新用途 第1章 玻璃的结构和组成 1.1 玻璃的定义和通性 1.2 玻璃的结构 玻璃的结构是指离子或原子在空间的几何配置以及它们在玻璃中形成的结构形成体。 近代玻璃结构假说：晶子学说、无规则网络学说、凝胶学说、五角形对称学说、高分子学说等。 玻璃的分相：玻璃在冷却或热处理过程中，内部形成两个互不相溶的液相（玻璃相）。 晶子学说 玻璃由无数“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”部分到无定形部分是逐步过渡的，两者之间并无明显界线。 晶子学说揭示了玻璃中存在有规则排列区域，强调了玻璃结构的近程有序性、不均匀性和不连续性。但并未指出“微晶”之间的联系 无规则网络学说 借鉴离子结晶化学理论，根据玻璃的某些性能与相应当晶体的相似性，指出玻璃的近程有序与晶体相似，即形成阴离子多面体，多面体之间以顶角相连形成三维空间连续网络结构，但其排列是拓扑无序的。 无规则网络学说着重说明了玻璃结构的连续性、统计均匀性与无序性。 同时根据各种氧化物在玻璃中的作用，将其分为玻璃网络形成体、网络外体和网络中间体。并指出氧化物形成玻璃的条件。 1.2 玻璃的结构 玻璃的结构是指离子或原子在空间的几何配置以及它们在玻璃中形成的结构形成体。 近代玻璃结构假说：晶子学说、无规则网络学说、凝胶学说、五角形对称学说、高分子学说等。 玻璃的分相：玻璃在冷却或热处理过程中，内部形成两个互不相溶的液相（玻璃相）。 1.3 玻璃结构和熔体结构的关系 玻璃的结构除了与成分有关外，在很大程度上与熔体形成的条件、玻璃从熔融态向玻璃态转变的过程有关。 玻璃是过冷液体，玻璃的结构是熔体结构的延续。 玻璃在某一温度范围内保持与该温度对应的平衡结构状态和性能。 1.4 常见的单元系统