玻璃工艺学讲课用PPT课件

(1)，玻璃技术学，2 )成绩评价方式和考察合格标准， 笔试评价： 90分平时成绩： 10分要求学习本课程(1)认真听课，记笔记(2)立即复习(3)独立完成作业，3 .主要讲述内容， 绪论第一章玻璃结构与性质第二章玻璃原料与配合材料第三章玻璃熔融第四章玻璃成形第五章玻璃退火与淬火第六章玻璃精加工4、绪论、玻璃历史公元前3500年古埃及-绿色玻璃珠饰品-不透明公元1世纪初古罗马-吹制花瓶-透明中世纪威尼斯(穆拉诺岛) -精品16世纪至欧洲-18世纪捷克(厚壁，无色透明) 1790年法国化学家卢布兰-碱灰制造法，降低玻璃生产成本1828年，法国罗宾，吹制玻璃瓶机械； 20世纪初英国欧文玻璃瓶自动成型机，2500个/小时啤酒瓶1873比利时弗兰克拉板机-平板玻璃1903轧制法(亨利福特法) 1957英国浮法(皮尔金顿PB法)，5，中国玻璃，历史近3000年，青铜冶炼技术，平板玻璃生产：平板玻璃：器具玻璃=4333655371年，浮法玻璃生产线上相继出现激光、微晶、半导体、感光等玻璃。 工艺：原始吹制法、冲压法、平拉法、浮法； 过冷却法、气相凝聚法、液相析出法、固相热解法、结晶能泵法、溶胶-凝胶法玻璃化法(glassificationmethod)1.固体(结晶)直接玻璃化非晶固体2 .液相玻璃化玻璃3 .气相制玻璃非晶薄膜、6、品种、ff 2 )双面非常平坦，反射和透射时不变形。 3 )平滑连续制造。建筑，采用镜面等板材，7，8，浮法玻璃，9，10，11，普通玻璃，玻璃相，微晶与玻璃相，微晶玻璃，成核剂，其膨胀系数变化范围广，机械强度高，电绝缘性化学及热稳定性好； 使用温度高、耐磨损性高； 提高光泽的持续性。 晶体尺寸为：10nm-103nm的数量为：50%90%，微晶玻璃，12，微晶玻璃，13，14，微晶玻璃(crystalstoeanneoparies )也被称为微晶玉石或陶瓷玻璃。 是综合玻璃，是国外刚开发的新建筑材料，学名是玻璃水晶。 微晶玻璃看起来和我们常见的玻璃大不相同。 具有玻璃和陶瓷的双重特性，普通玻璃内部的原子排列不规则，也是玻璃容易损坏的原因之一。 微晶玻璃像陶瓷一样由结晶构成，也就是说原子的排列是规则的。 因此，微晶玻璃比陶瓷亮度高，韧性强。 15、提供微晶玻璃，首先按比例调配原料，放入窑中烧烤，全部熔化后，在冷铁板上注入熔液称为淬火，淬火后，原料已成为闪闪发光的玻璃，这一阶段是淬火过程。 现在，我们将玻璃压碎，放入模具中，使其平整，再次放入窑中，这次烧成使原子的排列规则化，是从普通玻璃到微晶玻璃的过程。 16、热稳定性、温差760、安全耐温1000、17、防火玻璃、18、浮法玻璃用物理和化学方法处理。 1000火焰冲击保持(84183)min不破裂，有效阻止火焰和烟雾扩散。 复合防火玻璃(水溶性无机防火胶)单板防火玻璃(硼硅酸盐玻璃，铯钾防火玻璃)，19，强化玻璃，20，强化玻璃为安全玻璃。 钢化玻璃其实是预应力玻璃，为了提高玻璃的强度，通常采用化学或物理方法在玻璃表面形成压应力，玻璃受到外力时首先抵消表层应力，提高承载能力，增强玻璃自身的耐风压性、寒暑性、冲击性等。将普通退火玻璃切成所需尺寸，加热到接近软化点的700度左右，迅速均匀冷却进行强化处理后，在玻璃表面形成均匀的压缩应力，在内部形成拉伸应力，提高玻璃的抗弯和耐冲击强度，其强度约为普通退火玻璃的4倍以上。 增强的强化玻璃，不得再加工或损坏。 不那样做的话，就是“打碎骨头”。 21、安全性高强度的热稳定性，在温度差大幅变化时可能自爆的表面有凹凸现象无法切割加工，22、防弹背心玻璃、23、防弹背心玻璃是由玻璃(或有机玻璃)和优质工程塑料特殊加工而成的复合型材料，通常24、涂层玻璃、25、涂层玻璃在玻璃表面涂层金属、合金、金属化合物薄膜，改变玻璃的光学性能，满足某些特定的要求。 涂层玻璃根据产品的特性，可分为热反射玻璃、低辐射玻璃(Low-E )、导电膜玻璃等。 26、热反射玻璃一般是在玻璃表面涂布铬、钛、不锈钢等金属或其化合物的薄膜，使产品色彩丰富，对可见光具有适当的透射率，对红外线具有高反射率，对紫外线具有高吸收率，因此也称为日光控制玻璃。 主要用于建筑和玻璃幕墙，27、低辐射玻璃是玻璃表面镀有多层银、铜、锡等金属及其化合物的薄膜类，产品对可见光具有高透射率，对红外线具有高反射率，具有良好的隔热性能，主要用于建筑和汽车、船舶等交通工具， 由于薄膜层的强度低，一般作为中空玻璃使用的导电膜玻璃在玻璃表面涂布氧化铟锡等导电膜，可用于玻璃的加热、除霜、防雾、液晶显示器等，28、涂布玻璃的生产方法较多，主要是真空磁控溅射法、真空蒸镀磁控溅射膜玻璃可利用磁控溅射技术设计制造多层复杂的膜系统，可在白色玻璃基板上镀各种颜色，膜层耐腐蚀和耐磨性能好，是目前生产和使用最多的产品之一。 化学气相沉积法是在浮法玻璃生产线上流动反应气体，在灼热的玻璃表面分解，均匀地堆积在玻璃表面形成镀膜玻璃。 该方法的特点是设备投入少，控制容易，产品成本低，化学稳定性好，热加工可行，是目前最有前途的生产方法之一。 29、*其他品种在变色玻璃：被紫外线或日光照射后自动变色，光线停止后恢复原来的透明状态。 其特点是长期反复变色无疲劳现象，稳定性高。 太阳镜：含有卤化银的铝硼硅酸盐玻璃或铝硼硅酸盐玻璃nAg(Cl，Br)nAg n(Cl，Br )，30，变色玻璃是在玻璃原料中添加了光色材料的玻璃。 该材料具有两种不同的分子或电子结构状态，在可见光区域具有两种不同的吸收系数，在光的作用下，由一种结构向另一种结构转变，可导致颜色的可逆变化。 一般的含卤化银变色玻璃是在钠铝硼酸盐玻璃中加入少量的卤化银(AgX )作为感光剂，加入微量的铜、镉离子作为敏化剂，使玻璃熔化后，经过适当的温度热处理，使卤化银凝聚成微粒子状而制成的。 照射紫外线或可见光短波时，银离子被还原成银原子，几个银原子变成胶体，使玻璃发色的光停止后，如果被热辐射或长波光(红色光或红外光)照射，银原子变成银离子退色。 卤化银变色玻璃的特点是不易疲劳，经过30万次以上明暗变化后，依然不发生故障，是制作变色眼镜的常用材料。31、生物玻璃、玻璃制成的人工骨、牙齿等嵌入体内，玻璃中的磷酸钙在骨与玻璃相连的骨胶层上形成羟基磷灰石晶体，使骨细胞在玻璃内生长，与生物体牢固结合。 成分为24.5 na2o 24.5 Cao 45 SiO 26 p2o 5，32，第一章玻璃的结构和性质，1.1玻璃的定义和通性1.2玻璃的结构1.3玻璃的性质，33，1.1玻璃的定义和通性，另一方面，玻璃的外观：与液体不同，与固体不同，透明或半透明，断裂时为贝壳以结构：硅酸盐为主要成分的非晶物质。 性质：冷却时不结晶，凝固时硬脆。 狭义的：熔融物是冷却中不结晶的无机物质。 广义：呈玻璃化转变现象的非晶固体。 34、玻璃化现象是物质被固体加热或被熔液冷却时，在相当于结晶物质熔点绝对温度的2/3-1/2的温度附近出现热膨胀、比热等性能急剧变化现象。 该温度称为玻璃化转变温度(Tg )。 所有具有Tg的非晶材料都是玻璃。 除传统的氧化物外，非晶态硫系化合物、非晶态金属合金、大部分非晶态高分子称为玻璃。 35、玻璃的定义，玻璃通过熔融过冷得到，粘度逐渐增大固化，具有较大的脆性和硬度。 宏观性能与固体相似，具有接近微观结构的有序、远程无序的非晶物质。 结构特征：局部原子具有类似于晶体的序列，宏观上原子的序列类似于液体的无序。 即“近程序、远程序”、36、2020/5/22、玻璃工艺学、36、2、玻璃的通性、各向同性介电稳定性未固定的熔点从熔融状态变化为玻璃状态时的伴随物化性质的温度变化的连续性和伴随可逆性物理、化学性质的成分变化的连续性”、37、各向同性玻璃状态物质的质点晶体不取向，有各向异性。 如果内部没有应力，其物化性质在各个方向都是一样的。 38、无介电稳定性、固定熔点。、温度、结晶性、玻璃状态、急冷、过冷却液体、液体、Tm、Tg1、d、c、f、e、g、k、b、a、缓冷、内或体积、没有固定熔点，只有一个从软化温度到转移温度范围不同成分玻璃以相同的冷却速度Tg不同的同种玻璃的冷却速度不同，Tg也不同，即Tg根据成分和冷却速度的变化而变化。 Tg-1012Pa.s； Tf-108Pa.s，40，性质变化的连续性和可逆性，1电导、比容、粘度、稳定性2密度、热容量、折射率3热传导、机械、性质、温度、ii、iii、Tg、Tf、I、41，物理、化学性质的成分变化的连续性，玻璃的化学成分可以在一定范围内连续、缓慢地变化，所以性质也是连续的也就是说，玻璃的一些性能随质量分数而递增地变化。 例如，在R2O-SiO2系统中，玻璃分子的体积可以是R2O质量分数的增加或连续减少(Li2O、Na2O )或连续增加(K2O )、1、2、3、wR2O、v、42、2020/5/22、玻璃工艺学，42， 1.2玻璃结构-离子或原子的空间几何构型以及玻璃中形成的结构体43、微晶理论依据，兰德先生于1930年由微晶学说、微晶和非晶两部分组成，具有明显的局限性。 列别捷夫.玻璃在520退火时，玻璃的折射率变化异常，直线分布到500，在520590之间急剧变小，石英在573晶型变化，因此推测玻璃中存在高分散石英微晶(微晶)的凝聚体600，- 100，100，44，玻璃状二氧化硅和二氧化硅钠的结构图，45，微晶说，观点硅酸盐玻璃的结构由各种硅酸盐和SiO2的微晶(微晶)构成。 微晶是晶格极端变形的规律区域，不具有正常的晶格结构。 微晶分散在非晶介质中，迁移逐渐完成，没有明显的边界线。 46、意义：首次提出玻璃中存在微小不均匀性和近程有序性。47、不规则网络学说的理论依据，1932、查哈里森的硅胶中存在110nm的不连续粒子，地图中有明显的小角散射。 由于玻璃中均匀分布，结构连续、非周期性。 角石英具有清晰的周期性衍射峰，说明晶体序列具有周期性。 说明衍射带中主峰的位置一致，结构单位一致SiO4。 石英玻璃和角石英中的原子间距相等。 计算表明，玻璃中Si-O间距为1.62A，角石英中为1.60A .石英玻璃，硅胶，角石英，48，2020/5/22，玻璃工艺学，48，不规则的网络理论依据。 1932年，查哈里阿森提出了建议。 硅胶中存在110nm的不连续粒子，图谱中有明显的小角散射。 均匀分布于玻璃中，密实，无不连续粒子，结构连续，非周期性。 方晶石具有清晰的周期性衍射峰，表明晶体排列具有周期性。 表明主峰在衍射带的位置一致，结构单元一致SiO4。 石英玻璃和角石英的原子间距相等。 根据计算，玻璃中的Si-O间距为1.62A，对于方石英，1.60A .石英玻璃，硅胶，方石英，49，不规则网络学说，与对应的晶体结构同样，玻璃状态的物质也由离子多面体(四面体或三角体)构成，晶体结构网由多面体的无数规则、重复50、意义：玻璃结构连续性、统计均匀性和无序性51，总结微晶学说强调玻璃结构的邻近有序性、微小不均匀性，即玻璃中存在一定的有序区域，这为玻璃的分相、结晶化等本质理解提供了依据。 不规则网络学说可以说明玻璃结构的连续性、统计均匀性和无序性，也可以说明玻璃的各向同性、内部性质的均匀性和玻璃性质变化的连续性。 玻璃是一些矛盾的统一体。 52、性质及其反映结构状况53、耦合距离晶体SiO1.61A玻璃体SiO1.62A结构疏耦合角晶体SiO144玻璃体SiO120-180远程无序、接近有序Si的配位数与4、4个o形成4个键. O/Si=2的所有氧为桥氧，SiO4的所有顶角共有，网络比较完整，机械强度高，透紫外性能好，热膨胀系数低，稳定。 1 .硅酸盐玻璃结构，54，2020/5/22，玻璃工艺，54，键距晶体SiO1.61A玻璃体SiO1.62A结构疏耦角晶体SiOSi125-165(144 )玻璃体SiOSi120-180远程无序，邻近有序Si的配位数为4，将4个o和4个o Si=2的所有氧都是桥氧，SiO4的所有顶角都是共有的，网络齐全.1.3玻璃结构1 .硅酸盐玻璃结构，55，石英玻璃特性高软化点高粘度膨胀系数小机械强度高化稳定性良好透紫外，红外线好结构开放高压通气d=2.12.2g/cm 3，56， Na2O-SiO2玻璃、57、r、R2对石英玻璃结构的影响：降低了玻璃粘度，降低了玻璃的熔融温度.但是，热膨胀系数上升，机械强度、透紫外性能、稳定化降低了. R2对二元R2OSiO2基玻璃结构的影响：降低了玻璃的熔融温度，提高了稳定性。 Ca2在结构中连接了非交联氧，提高了网络的密合性，阻碍了碱金属离子Na从网络的间隙漏出。 58、蓄积作用：高电场强度的网络外体按自己的排列数排列周围网络中的氧。 离子电势Z/rCa2 :2/0.9