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第一页，共二十页，2022年，8月28日 玻璃 玻璃的结构特征 玻璃的主要原料和作用 玻璃的生产工艺过程 玻璃在我国国民经济中的作用和比重 平板玻璃的生产方式和发展方向 光导玻璃纤维的工作原理和制作方法 第二页，共二十页，2022年，8月28日 玻璃 一种较为透明的固体物质，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，属于混合物 。 玻璃简单分类主要分为平板玻璃和深加工玻璃。 第三页，共二十页，2022年，8月28日 玻璃的主要原料和作用 SIO2是重要的玻璃形成氧化物，它能提 高 玻璃的化学稳定性、力学性能、电学性能、热学性能等。但其含量过高则会提高熔化温度而且可能导致析晶。 引入SIO2原料的主要有硅砂和砂岩。 (1）硅砂 也叫石英砂，它主要由石英颗粒组成。质地纯净的硅砂为白色，一般硅砂因含有铁的氧化物和有机质而呈淡黄色或红褐色。 第四页，共二十页，2022年，8月28日 （2）砂岩 砂岩由石英颗粒（沙子）形成，结构稳定，通常呈淡褐色或红色，主要含硅、钙、黏土和氧化铁。砂岩是一种沉积岩，主要由砂粒胶结而成的，其中砂里粒含量要大于50%。绝大部分砂岩是由石英或长石组成的。 AL2O3能够降低玻璃析晶倾向，提高化学稳定性和机械强度，改善热稳定性，但当其含量过多时（大于5%），就会增高玻璃液的黏度，是熔化和澄清发生困难，反而增加析晶倾向，并容易使玻璃原板上出现波筋等缺陷。 引入AL2O3的原料主要在长石和高岭土上。 玻璃的主要原料和作用 第五页，共二十页，2022年，8月28日 CaO 加入适量的氧化钙，能降低玻璃演的高温黏度，促进玻璃眼的熔化和澄清。温度降低时，能增加玻璃液黏度，有利于提高引上速度。缺点是含量增高时，会增加玻璃的析晶倾向，减少玻璃的稳定性，提高退火温度。引入氧化钙的时石灰石、方解石。 MgO氧化镁其作用与氧化钙类似，但没有氧化钙增加玻璃析晶倾向的缺点，因此可用适量氧化镁代替氧化钙，但过量则会出现透辉石结晶，提高退火温度，降低玻璃对水的稳定性。引入氧化镁的是白云石。 玻璃的主要原料和作用 第六页，共二十页，2022年，8月28日 Na2O、K2O 氧化钠、氧化钾为良好的助溶剂，降低玻璃液的黏度，促进玻璃液的熔化和澄清，还能大大降低玻璃析晶倾向，缺点则是降低玻璃的化学稳定性和机械强度。引入氧化钠的原料是纯碱和芒硝。 BaO 氧化钡是二价网络外体氧化物。它能增加玻璃的折射率、密度、光洁度和化学稳定性；少量的BaO（0.5%）能加速玻璃的熔化，但是含量过高时，由2BaO+O2=2BaO2的反应，使澄清困难。含BaO玻璃吸收辐射线的能力较大，但会耐火材料侵蚀较严重 。 玻璃的主要原料和作用 第七页，共二十页，2022年，8月28日 B2O3 氧化硼是玻璃生成氧化物，它以[BO3]和[BO4]为结构组元，在硼硅酸盐玻璃中与硅氧四面体共同组成结构网络.能降低玻璃的膨胀系数，提高玻璃的热稳定性、化学稳定性、增加玻璃的折射率、改善玻璃的光泽、提高博得机械强度。B2O3在高温是能降低玻璃的粘度，在低温时提高玻璃的粘度，所以含B2O3较高的玻璃，成型的温度范围较窄，因之可以提高机械速度。B2O3还起助熔剂的用，加速玻璃的澄清和降低玻璃的结晶能力。B2O3常随水蒸气挥发，硼硅酸盐玻璃液表面上因B2O3挥发减少，会产生富含B2O3析晶料皮，当B2O3引入量过高时，由于[BO3]增多，玻璃的膨胀系数反而增加，发生反常现象即—硼反常现象 引入氧化硼的原料是硼酸和硼砂。 玻璃的主要原料和作用 第八页，共二十页，2022年，8月28日 玻璃的结构特征 一、玻璃态的通性 1.各向同性：均质玻璃在各个方向的性质如折射率、硬度、弹性模量、热膨胀系数等性能相同。 2. 介稳性：当熔体冷却成玻璃体时，它能在较低温度下保留高温时的结构而不变化。 3.可逆渐变性：熔融态向玻璃态转化是可逆和渐变的。 4.连续性：熔融态向玻璃态转变时物理化学性质随温度变化是连续的 第九页，共二十页，2022年，8月28日 玻璃的结构特征 二、几种典型的玻璃结构 1、石英玻璃 2、钠钙硅玻璃 3、硼酸盐玻璃 4、其他氧化物玻璃 第十页，共二十页，2022年，8月28日 玻璃的生产工艺过程 ① 原料预加工。将块状原料（石英砂、纯碱、石灰石、长石等）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（1550~1600度）加热