无机非金属材料学 无机非金属材料学玻璃.ppt

二、玻璃的成分种类SiO2A12O3CaOMgOB2O3PbONa2O＋K2O平板玻璃71～730.5～2.56.0～10.01.5～4.52.114～16瓶罐玻璃70～751～5.05.5～9.00.2～2.513.5～17灯泡壳玻璃73.10.34.02.70.814.5～15.5无碱玻璃纤维54.00.5～2.516.04.08.50.5高硅氧玻璃96.30.42.90.2化学成分作用SiO2提供耐热、耐压、脆性、化学稳定性和透明度Na2OK2O降低玻璃粘度，有利于熔化和成型CaOMgO降低玻璃的析晶倾向，提高化学稳定性和抗张强度。Al2O3降低析晶倾向，提高化学稳定性，但增大玻璃液粘度，量过多不利于熔化。Fe2O3有害杂质，使玻璃上绿色，透光率下降。硅砂引入SiO2的原料砂岩长石引入Al2O3的原料高岭土白云石引入CaO和MgO的原料石灰石纯碱引入Na2O的原料芒硝1、主要原料2、辅助原料澄清剂——在熔制过程中能分解产生气体，或能降低玻璃粘度促使气泡排除的原料。氧化砷和氧化锑：与硝酸盐组合在低温吸收氧气，在高温放出氧气。硫酸盐：主要有芒硝，高温分解逸出气体。氟化物：萤石及氟硅酸钠，降低玻璃液粘度。脱色剂——减弱铁化合物对玻璃着色的影响。化学脱色剂：使Fe2+氧化成Fe3＋。物理脱色剂：通过引入适当地着色剂来“中和”原来玻璃的颜色，使玻璃变成白色或灰色。还原剂——碳粉，使芒硝的分解温度大大降低。助熔剂——使玻璃熔制过程加速的原料。常用萤石作助熔剂1%。熟料——碎玻璃，对配合料起助熔作用，同时节省原料，引入量15％～30％。离子着色剂：金属离子内部不饱和电子层中的价电子，在不同能级间跃迁引起对可见光的选择性吸收而导致着色。胶体着色剂：由于胶态金属颗粒的光散色引起选择性吸收而着色。化合物着色剂：电子跃迁引起光吸收。着色剂——1）硅酸盐形成（3~5min,Tmax=800~900℃）配合料各组分经过一系列变化，主要反应结束，大部分气态产物逸出，配合料变成由各种硅酸盐和未反应完的SiO2共同组成的半熔融的烧结物。3、熔制利用熔窑将配合料加热熔化制成适合成型使用的玻璃液的过程。2）玻璃液的形成(30~35min，T1200℃)烧结物熔融，变为含有大量气泡、极不均匀的透明玻璃液。在该阶段，各种硅酸盐烧结物进一步熔融并相互扩散，没有反应完的石英颗粒往熔体中溶解和扩散。3）玻璃液的澄清（1400～1500℃）在玻璃中建立气体平衡，除去肉眼可见的气体夹杂物，清除玻璃中气孔组织的过程。4）玻璃液的均化目的：消除玻璃液中各部分的化学组成不均匀性，使达到均匀一致。玻璃液的均化主要靠扩散和对流作用。5）玻璃液的冷却（1000℃）通过降温，使已均化良好玻璃液粘度增加到适于成型所需的范围过程。浮法4、成型玻璃中的热应力——暂时应力：随着温度梯度的存在而存在的热应力。永久应力：常温下玻璃内外层温度均衡后，即温度梯度消失后仍然残留的热应力。5、玻璃的退火消除或减小玻璃中热应力至允许值的热处理过程。性质温度TgTf第一类性质：电导、比容、粘度第二类性质：热容、膨胀系数、密度、折射率第三类性质：导热系数和弹性系数§2.4玻璃的物理性能一、粘度?=F/S=?dv/dx比例系数?称为粘度，定义为使相距一定距离的两个平行平面以一定速度相对移动所需的内摩擦力，单位为帕秒（Pa?s）粘度的影响因素玻璃的粘度随温度降低而增大，从玻璃液到固态玻璃的转变，粘度是连续变化的。①温度玻璃的料性：粘度随温度变化的快慢，是玻璃生产中很重要的指标。粘度随温度变化快的玻璃称为短性玻璃，反之称为长性玻璃。