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文檔簡介
1、玻璃的定義與通性玻璃的定義與通性一、玻璃的定義一、玻璃的定義 目前,玻璃這一名詞包括了玻璃態、玻璃材料和玻璃制品。目前,玻璃這一名詞包括了玻璃態、玻璃材料和玻璃制品。 玻璃態玻璃態是指物質的一種結構;是指物質的一種結構; 玻璃材料玻璃材料指用作結構材料、功能材料或新材料的玻璃,如指用作結構材料、功能材料或新材料的玻璃,如建筑玻璃等;建筑玻璃等; 玻璃制品玻璃制品指玻璃器皿、玻璃瓶罐等。指玻璃器皿、玻璃瓶罐等。 玻璃的定義應該包括玻璃態、玻璃材料與玻璃制品的內涵玻璃的定義應該包括玻璃態、玻璃材料與玻璃制品的內涵和特征。和特征。 隨著人們認識的深化,玻璃的定義也在不斷地修改和補充,隨著人們認識的深
2、化,玻璃的定義也在不斷地修改和補充,有有狹義和廣義狹義和廣義的玻璃定義類型。的玻璃定義類型。(一)狹義的定義(一)狹義的定義 玻璃:采用無機礦物為原料,經熔融、冷卻、固化,具有無玻璃:采用無機礦物為原料,經熔融、冷卻、固化,具有無規則結構的非晶態固體。規則結構的非晶態固體。(二)廣義的定義(二)廣義的定義 玻璃是呈現玻璃是呈現玻璃轉變現象玻璃轉變現象的非晶態固體。的非晶態固體。 玻璃轉變現象玻璃轉變現象是指當物質由固體加熱或由熔體冷卻時,在相是指當物質由固體加熱或由熔體冷卻時,在相當于晶態物質熔點絕對溫度的當于晶態物質熔點絕對溫度的2/32/31/21/2溫度附近出現熱膨脹、比溫度附近出現熱膨
3、脹、比熱等性能的突變,這一溫度稱為熱等性能的突變,這一溫度稱為玻璃轉變溫度玻璃轉變溫度。二、玻璃的通性二、玻璃的通性 一種具有無規則結構的非晶態固體,其原子不像晶體那樣在一種具有無規則結構的非晶態固體,其原子不像晶體那樣在空間作長程有序的排列,而近似于液體那樣具有短程有序。空間作長程有序的排列,而近似于液體那樣具有短程有序。 玻璃像固體保持一定的外形,而不像液體態一樣能在本身的玻璃像固體保持一定的外形,而不像液體態一樣能在本身的重力作用下流動。重力作用下流動。 玻璃態物質具有以下五個特性:玻璃態物質具有以下五個特性:(一)各向同性(一)各向同性 近程有序、遠程無序,不像晶體那樣按定向排列,玻璃
4、態物近程有序、遠程無序,不像晶體那樣按定向排列,玻璃態物質的質點排列總的說是無規則的,是統計均勻的,因此,它的物質的質點排列總的說是無規則的,是統計均勻的,因此,它的物理化學性質在任何方向都是相同的。理化學性質在任何方向都是相同的。 例如硬度、彈性模量、熱膨脹系數、折射率、導電率等。而例如硬度、彈性模量、熱膨脹系數、折射率、導電率等。而非等軸結晶態物質在不同方向上的性質是不同的,表現為各向異非等軸結晶態物質在不同方向上的性質是不同的,表現為各向異性。性。 必須指出,當結構中存在內應力時,玻璃均勻性就遭受破壞,必須指出,當結構中存在內應力時,玻璃均勻性就遭受破壞,玻璃就顯示出各向異性,例如產生雙
5、折射現象。此外,由于玻璃玻璃就顯示出各向異性,例如產生雙折射現象。此外,由于玻璃表面與內部結構上的差異,其表面與內部的性質也不相同。表面與內部結構上的差異,其表面與內部的性質也不相同。(二)介穩性(二)介穩性 玻璃態物質一般是由熔融玻璃態物質一般是由熔融體過冷卻而得到。在冷卻過程體過冷卻而得到。在冷卻過程中粘度急劇增大,質點來不及中粘度急劇增大,質點來不及作有規則排列而形成晶體,沒作有規則排列而形成晶體,沒有釋出結晶潛熱有釋出結晶潛熱( (凝固熱凝固熱) ),因,因此,玻璃態物質比相應的結晶此,玻璃態物質比相應的結晶態物質含有較大的能量。它不態物質含有較大的能量。它不是處于能量最低的穩定狀態,
6、是處于能量最低的穩定狀態,而屬于亞穩狀態。而屬于亞穩狀態。 按按熱力學觀點熱力學觀點,玻璃態是,玻璃態是不穩定不穩定的,它有自發釋放能量向晶的,它有自發釋放能量向晶體轉化的趨勢;但由于玻璃常溫粘度很大,體轉化的趨勢;但由于玻璃常溫粘度很大,動力學上是穩定的動力學上是穩定的,實際上玻璃又不會自發地轉化成晶體。實際上玻璃又不會自發地轉化成晶體。 僅在具備一定條件時,克服析晶活化能,即物質由玻璃態轉僅在具備一定條件時,克服析晶活化能,即物質由玻璃態轉化為晶態的勢壘,才能使玻璃析晶。化為晶態的勢壘,才能使玻璃析晶。(三)熔融態轉變為玻璃態是漸變的、可逆的,在一定溫度范圍(三)熔融態轉變為玻璃態是漸變的
7、、可逆的,在一定溫度范圍內完成,無固定熔點。內完成,無固定熔點。 玻璃態物質由固體轉變為液體是在一定溫度區域玻璃態物質由固體轉變為液體是在一定溫度區域( (軟化溫度范軟化溫度范圍圍) )內進行的,它與結晶態物質不同,沒有確定的熔點。內進行的,它與結晶態物質不同,沒有確定的熔點。 在此范圍內,玻璃液由粘性體經粘塑性體、粘彈性體逐漸轉在此范圍內,玻璃液由粘性體經粘塑性體、粘彈性體逐漸轉變成為彈性體。這種性質的漸變過程正是玻璃具有良好加工性能變成為彈性體。這種性質的漸變過程正是玻璃具有良好加工性能的基礎。的基礎。(四)物理、化學性質隨成分變化的連續性(四)物理、化學性質隨成分變化的連續性 玻璃的成分
8、玻璃的成分( (在一定范圍內在一定范圍內) )可以連續變化,與之相應,玻可以連續變化,與之相應,玻璃性質隨成分發生連續和逐漸的變化。璃性質隨成分發生連續和逐漸的變化。 圖為圖為r r2 20 0siosio2 2系統玻系統玻璃彈性模量的變化。璃彈性模量的變化。 從圖中可以看出,玻從圖中可以看出,玻璃的彈性模量隨著璃的彈性模量隨著nana2 2o o或或k k2 2o o的增加而下降;隨著的增加而下降;隨著lili2 2o o的增加而上升,而且的增加而上升,而且這種變化是連續的和漸變這種變化是連續的和漸變的。的。(五)由熔融態向玻璃態轉化時物理、化學性質隨溫度變化的連(五)由熔融態向玻璃態轉化時
9、物理、化學性質隨溫度變化的連續性與可逆性續性與可逆性 玻璃態物質從熔融狀態冷卻玻璃態物質從熔融狀態冷卻( (或相反加熱或相反加熱) )過程中,其物理化過程中,其物理化學性質產生逐漸和連續的變化;而且是可逆的。學性質產生逐漸和連續的變化;而且是可逆的。 下圖是物質從熔融狀態冷卻,在冷卻過程中內能與體積的變下圖是物質從熔融狀態冷卻,在冷卻過程中內能與體積的變化情況。化情況。 從圖可以看出:在結晶情況下,從圖可以看出:在結晶情況下,從熔融態從熔融態( (液體液體) )到固態過程中,內能到固態過程中,內能與體積與體積( (或其它物理化學性質或其它物理化學性質) )在它的在它的熔點發生突變熔點發生突變(
10、 (沿沿abcdabcd變化變化) )。而冷卻。而冷卻形成玻璃時,其內能和體積性能形成玻璃時,其內能和體積性能( (或其或其它物理化學性質它物理化學性質) )卻是連續的和逐漸的卻是連續的和逐漸的變化變化( (沿沿abkfeabkfe變化變化) )。kfkf區域一般稱區域一般稱“轉變區轉變區”( (一般以一般以t tg g-t-tf f溫度區表示溫度區表示之之) ),是玻璃態物質所特有的。,是玻璃態物質所特有的。 從圖可以看出,玻從圖可以看出,玻璃在溫度璃在溫度t t0 0的比容可能的比容可能是是v v1 1、v v2 2或或v v3 3,它決定,它決定于玻璃的降溫速度。于玻璃的降溫速度。 還可
11、以看出,玻璃還可以看出,玻璃的轉變溫度也隨降溫速的轉變溫度也隨降溫速度的增大而增高。因此度的增大而增高。因此t tg g溫度與試驗條件有關。溫度與試驗條件有關。圖圖3 314 14 玻璃性質隨溫度的變化玻璃性質隨溫度的變化 abcdabcdd”c”b”a”tgtf溫度溫度性性質質 玻璃性質隨溫度玻璃性質隨溫度的變化可分為三類的變化可分為三類( (見圖見圖) ):玻璃的電:玻璃的電導、比容、熱焓等是導、比容、熱焓等是按按i i曲線變化;玻曲線變化;玻璃的熱容、膨脹系數、璃的熱容、膨脹系數、密度、折射率等是按密度、折射率等是按iiii曲線變化;玻璃曲線變化;玻璃的導熱系數和一些機的導熱系數和一些機
12、械性質(如彈性常數械性質(如彈性常數等)按等)按iiiiii曲線變化。曲線變化。一、氧化物玻璃一、氧化物玻璃 分單組分、多組分氧化物玻璃。分單組分、多組分氧化物玻璃。 單組分氧化物玻璃有單組分氧化物玻璃有b b2 2o o3 3、siosio2 2、geogeo2 2、p p2 2o o5 5 等。有實用價等。有實用價值是石英玻璃。值是石英玻璃。 多組分氧化物構成二元,多元系統玻璃,主要包括:多組分氧化物構成二元,多元系統玻璃,主要包括: 硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、鍺酸鹽、碲酸鹽、硒酸鹽、鋁酸硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、鍺酸鹽、碲酸鹽、硒酸鹽、鋁酸鹽、鎵酸鹽、砷酸鹽、銻酸鹽、鉍酸鹽、鈷酸鹽、釩酸鹽、
13、鉬酸鹽、鎵酸鹽、砷酸鹽、銻酸鹽、鉍酸鹽、鈷酸鹽、釩酸鹽、鉬酸鹽與鎢酸鹽玻璃以及其它含氧玻璃。鹽與鎢酸鹽玻璃以及其它含氧玻璃。玻璃的分類玻璃的分類 玻璃根據其化學成分,可分幾大類:玻璃根據其化學成分,可分幾大類:二、鹵素化合物玻璃二、鹵素化合物玻璃 有氟化物(有氟化物(befbef2 2)玻璃和氯化物()玻璃和氯化物(znclzncl2 2)玻璃,具有優異的)玻璃,具有優異的紅外透過性能紅外透過性能。三、硫屬元素化合物玻璃三、硫屬元素化合物玻璃 砷砷- -硫(硒、碲)系統玻璃,其代表為硫(硒、碲)系統玻璃,其代表為asas2 2s s3 3和和asas2 2sese3 3。硫系玻。硫系玻璃具有半
14、導體性質,又稱為璃具有半導體性質,又稱為“玻璃半導體玻璃半導體”。四、混合玻璃四、混合玻璃 由氧化物與鹵化物,氧化物與硫系化合物,硫系化合物與鹵由氧化物與鹵化物,氧化物與硫系化合物,硫系化合物與鹵化物等混合形成。具有特殊的光學和電學性質,如玻璃快離子導化物等混合形成。具有特殊的光學和電學性質,如玻璃快離子導體。體。五、金屬玻璃五、金屬玻璃 某些金屬(如某些金屬(如nini、fefe、coco、crcr)和合金(如)和合金(如pb-sipb-si,au-si-au-si-gege)的熔體以)的熔體以10106 6/s/s的速度急冷可獲得金屬玻璃。的速度急冷可獲得金屬玻璃。 保持了金屬的延展性,高
15、的強度和硬度,耐腐蝕。含保持了金屬的延展性,高的強度和硬度,耐腐蝕。含fefe、coco、nini的金屬玻璃有良好的磁學性能。的金屬玻璃有良好的磁學性能。 硅酸鹽玻璃的組成、結構與性質硅酸鹽玻璃的組成、結構與性質一、硅酸鹽玻璃的組成一、硅酸鹽玻璃的組成 主要由以主要由以siosio2 2為主的各種氧化物所組成,根據各種氧化物中為主的各種氧化物所組成,根據各種氧化物中元素與氧鍵合的單鍵能及在玻璃結構中所起的作用不同可將它們元素與氧鍵合的單鍵能及在玻璃結構中所起的作用不同可將它們分為分為玻璃形成體、玻璃中間體、玻璃調整體玻璃形成體、玻璃中間體、玻璃調整體,見表,見表2-3-12-3-1。 玻璃形成
16、體,單鍵強玻璃形成體,單鍵強335kj/mol335kj/mol,這類氧化物能單獨,這類氧化物能單獨形成玻璃,其正離子稱為網絡形成離子。這類物質常為形成玻璃,其正離子稱為網絡形成離子。這類物質常為siosio2 2、b b2 2o o3 3等。等。 玻璃調整體(網絡變性體),單鍵能玻璃調整體(網絡變性體),單鍵能250kj/mol250kj/mol,這,這類氧化物不能形成玻璃,而是改變網絡結構,從而使玻璃性質改類氧化物不能形成玻璃,而是改變網絡結構,從而使玻璃性質改變,其正離子稱為網絡變性離子。這類物質常為變,其正離子稱為網絡變性離子。這類物質常為r r2 2o o、roro。 玻璃中間體,作
17、用介于玻璃形成體和網絡變性體之間,玻璃中間體,作用介于玻璃形成體和網絡變性體之間,常為常為r r2 2o o3 3等。等。 這三類氧化物以不同的品種、比例,組成各具特色的玻璃。這三類氧化物以不同的品種、比例,組成各具特色的玻璃。根據玻璃中主要氧化物的品種可將硅酸鹽玻璃分為五類。根據玻璃中主要氧化物的品種可將硅酸鹽玻璃分為五類。 玻璃的組成決定了玻璃的結構和性質,通常可根據對某種玻玻璃的組成決定了玻璃的結構和性質,通常可根據對某種玻璃的性能要求去設計玻璃的成分,然后再組織生產。璃的性能要求去設計玻璃的成分,然后再組織生產。二、玻璃的結構因素二、玻璃的結構因素 玻璃結構玻璃結構是指玻璃中質點在空間
18、的幾何配置、有序程度以及是指玻璃中質點在空間的幾何配置、有序程度以及它們彼此間的結合狀態。它們彼此間的結合狀態。 現代玻璃結構理論主要是晶子學說和無規則網絡學說。現代玻璃結構理論主要是晶子學說和無規則網絡學說。 玻璃性質的變化規律和玻璃的結構有直接關系,這些因素是:玻璃性質的變化規律和玻璃的結構有直接關系,這些因素是:(一)硅氧骨架的結合程度(一)硅氧骨架的結合程度 硅酸鹽系統玻璃,硅酸鹽系統玻璃,siosio2 2以各種以各種siosio4 4 的形式存在,系統中存的形式存在,系統中存在在“橋氧橋氧”(雙鍵)和(雙鍵)和“非橋氧非橋氧”(單鍵),二者的比例不同,(單鍵),二者的比例不同,各種
19、玻璃的物理化學性質也相應發生變化。各種玻璃的物理化學性質也相應發生變化。 siosio4 4 四面體的性質首先與硅氧骨架的結合程度(鍵合度)四面體的性質首先與硅氧骨架的結合程度(鍵合度)有關。有關。 需要指出的是:需要指出的是: 當玻璃中同時含有兩種以上的金屬氧化物時,當堿金屬氧化當玻璃中同時含有兩種以上的金屬氧化物時,當堿金屬氧化物含量大于物含量大于33.333.3時,即使時,即使y2,y2,也能形成玻璃,而且某些性能隨也能形成玻璃,而且某些性能隨金屬離子數的增加而變好,這類玻璃具有和一般硅酸鹽玻璃不同金屬離子數的增加而變好,這類玻璃具有和一般硅酸鹽玻璃不同的特殊性質,我們稱為的特殊性質,我
20、們稱為“逆向玻璃逆向玻璃”或或“逆性玻璃逆性玻璃”或或“離子玻離子玻璃璃”。 逆性玻璃的特點有兩點:逆性玻璃的特點有兩點: 第一,在結構上它與通常玻璃是逆性的。第一,在結構上它與通常玻璃是逆性的。 一般玻璃的結構以玻璃形成物為主體,靠橋氧來連接,金屬一般玻璃的結構以玻璃形成物為主體,靠橋氧來連接,金屬離子處于網絡空穴中,它僅起補助性作用。逆性玻璃恰恰相反,離子處于網絡空穴中,它僅起補助性作用。逆性玻璃恰恰相反,靠金屬離子來連接多面體。靠金屬離子來連接多面體。 第二,逆性玻璃在性質上也發生逆轉性。第二,逆性玻璃在性質上也發生逆轉性。 一般玻璃的性質是隨著一般玻璃的性質是隨著siosio2 2的減
21、少而降低。而逆性玻璃則相的減少而降低。而逆性玻璃則相反,堿金屬和堿土金屬含量愈多,結構愈強固,而某些物理性質反,堿金屬和堿土金屬含量愈多,結構愈強固,而某些物理性質卻向著一般玻璃的相反方向變化,如粘度、膨脹系數和介電損耗卻向著一般玻璃的相反方向變化,如粘度、膨脹系數和介電損耗等。下圖就是這種逆轉的例子。等。下圖就是這種逆轉的例子。 目前目前“逆向玻璃(逆向玻璃(invert glassinvert glass)”已發展到其他氧化物已發展到其他氧化物玻璃系統,如硼酸鹽、磷酸鹽等。玻璃系統,如硼酸鹽、磷酸鹽等。 這些玻璃系統中形成這些玻璃系統中形成“逆向玻璃逆向玻璃”的共同點是:的共同點是: 網絡
22、外體氧化物的含量大于玻璃生成體氧化物,還有的玻網絡外體氧化物的含量大于玻璃生成體氧化物,還有的玻璃系統中不含玻璃生成體氧化物,或者只含中間體氧化物,同璃系統中不含玻璃生成體氧化物,或者只含中間體氧化物,同時含有大量網絡外體氧化物。時含有大量網絡外體氧化物。 逆向玻璃的離子性成分很高,也有人稱為逆向玻璃的離子性成分很高,也有人稱為“離子玻璃離子玻璃”。(二)陽離子的配位狀態(二)陽離子的配位狀態 玻璃中場強大的陽離子(小離子半徑和高電荷)所形成的配玻璃中場強大的陽離子(小離子半徑和高電荷)所形成的配位多面體是牢固的,當由于各種原因引起配位數改變時,可使玻位多面體是牢固的,當由于各種原因引起配位數
23、改變時,可使玻璃某些性質改變。璃某些性質改變。 玻璃物理化學中,目前對陽離子配位數改變研究較多的有硼玻璃物理化學中,目前對陽離子配位數改變研究較多的有硼效應、鋁效應和相應的硼鋁效應等。效應、鋁效應和相應的硼鋁效應等。 (三)離子的極化程度(三)離子的極化程度與光性能、電性能有關與光性能、電性能有關 (四)離子堆積的緊密程度(四)離子堆積的緊密程度機械性能、力學性能、熱性能機械性能、力學性能、熱性能 1.1.熱歷史有關:快冷熱歷史有關:快冷疏松疏松 慢冷慢冷緊密緊密 2.2.離子半徑大小有關。離子半徑大小有關。f f s s (2-3-12-3-1)三、熔融玻璃液的性質三、熔融玻璃液的性質(一)
24、(一) 玻璃的粘度玻璃的粘度 粘度:指面積為粘度:指面積為s s的兩平行液層以一定的速度梯度的兩平行液層以一定的速度梯度dv/dxdv/dx移移動時所產生的內摩擦力動時所產生的內摩擦力f f。 dxdv 式中式中為粘度,為帕為粘度,為帕秒。秒。 (1 1帕帕秒秒=10=10泊)泊) 玻璃粘度是玻璃的一個重要物理性質。它對玻璃的溶化、玻璃粘度是玻璃的一個重要物理性質。它對玻璃的溶化、成型、退火、熱加工和熱處理等都有密切關系。成型、退火、熱加工和熱處理等都有密切關系。1 1玻璃粘度與溫度的關系玻璃粘度與溫度的關系(1 1)粘度溫度曲線)粘度溫度曲線 圖圖2-3-12-3-1為硅酸鹽玻璃的粘度為硅酸
25、鹽玻璃的粘度- -溫溫度曲線。度曲線。 在整個玻璃粘度溫度在整個玻璃粘度溫度曲線上,沒有如熔融金屬曲線上,沒有如熔融金屬或鹽類在凝固點時那樣的或鹽類在凝固點時那樣的粘度突變點。粘度突變點。 玻璃熔體在冷卻過程玻璃熔體在冷卻過程中粘度不斷地增長稱為玻中粘度不斷地增長稱為玻璃的硬化或固化。璃的硬化或固化。 冷卻過程中玻璃液粘冷卻過程中玻璃液粘度增加的快慢稱為硬化速度增加的快慢稱為硬化速度。硬化速度與玻璃本身度。硬化速度與玻璃本身粘度粘度- -溫度關系有關;還取溫度關系有關;還取決于玻璃的冷卻速度。決于玻璃的冷卻速度。b b 短性玻璃:隨溫度變化,粘度變化速率快,又稱為快凝玻璃。短性玻璃:隨溫度變化
26、,粘度變化速率快,又稱為快凝玻璃。a a 長性玻璃:隨溫度變化,粘度變化速率慢,又稱為慢凝玻璃。長性玻璃:隨溫度變化,粘度變化速率慢,又稱為慢凝玻璃。 對于組成不同的玻璃,粘度溫度曲線形狀相似,但隨溫度對于組成不同的玻璃,粘度溫度曲線形狀相似,但隨溫度變化,粘度變化速率不同,這種情況稱為玻璃具有不同的料性:變化,粘度變化速率不同,這種情況稱為玻璃具有不同的料性: (2 2)粘度的特性溫度)粘度的特性溫度 特性溫度或特征粘度:在玻璃溫度特性溫度或特征粘度:在玻璃溫度- -粘度曲線上(見圖粘度曲線上(見圖2-3-12-3-1,存在著一些代表性的點。存在著一些代表性的點。a. a. 應變點應變點 粘
27、度為粘度為101014.514.5泊(泊(loglog:14.514.5)時的溫度稱為應變點。)時的溫度稱為應變點。 在此溫度,玻璃不能產生粘性流動,低于此溫度,玻璃中的在此溫度,玻璃不能產生粘性流動,低于此溫度,玻璃中的應力無法消除。玻璃退火下限。應力無法消除。玻璃退火下限。b. b. 退火點退火點 又稱轉變溫度、轉化溫度和脆性溫度,常用又稱轉變溫度、轉化溫度和脆性溫度,常用t tg g表示。表示。 退火點是粘度為退火點是粘度為10101313泊時的溫度。消除應力的上限溫度。泊時的溫度。消除應力的上限溫度。c. c. 變形點(垂點)變形點(垂點) 由于自垂而開始急劇變曲的溫度稱為垂點。粘度范
28、圍由于自垂而開始急劇變曲的溫度稱為垂點。粘度范圍1010101010101111泊的溫度。泊的溫度。d.d. 軟化點軟化點 又稱軟化溫度,常用又稱軟化溫度,常用t tf f表示。粘度為表示。粘度為 4.54.510107 7泊時的溫度。泊時的溫度。大致相應于操作溫度的下限。大致相應于操作溫度的下限。e. e. 流動溫度流動溫度 粘度粘度10105 5泊時的溫度,處于成型粘度范圍內。是玻璃成形操泊時的溫度,處于成型粘度范圍內。是玻璃成形操作基準點之一。作基準點之一。f. f. 熔化溫度熔化溫度 t ts s 粘度為粘度為101010102 2泊時的溫度。熔化。泊時的溫度。熔化。 t tg gt
29、ts s對玻璃成型、熔制具有重要的意義。對玻璃成型、熔制具有重要的意義。2. 2. 玻璃粘度與組成的關系玻璃粘度與組成的關系(1 1)首先決定于硅氧四面體的連接程度,即隨)首先決定于硅氧四面體的連接程度,即隨o/sio/si比的上升而下比的上升而下降。降。(2 2)引入堿金屬氧化物)引入堿金屬氧化物r ro o(lili2 2o o、nana2 2o o、k k2 2o o、rbrb2 2o o、cscs2 2o o等)等)時,粘度降低。時,粘度降低。(3 3)二價金屬離子對粘度的影響比較復雜。一般來說降低粘)二價金屬離子對粘度的影響比較復雜。一般來說降低粘度的順序:度的順序: bao bao
30、 sro sro cao cao mgomgo cao cao、znozno表現較特別,低溫時使粘度增加,高溫時使粘度表現較特別,低溫時使粘度增加,高溫時使粘度降低。降低。(4 4)alal2 2o o3 3對粘度的影響也比較復雜。用量一般不超過對粘度的影響也比較復雜。用量一般不超過1010,使粘度增加。使粘度增加。 b b2 2o o3 3含量較少時,粘度隨含量升高而升高。含量較少時,粘度隨含量升高而升高。b b2 2o o3 3含量為含量為1515趨于最高點,以后部分趨于最高點,以后部分bobo4 4 變成變成bobo3 3 三角體,粘度下降。三角體,粘度下降。(5 5)稀土氧化物、氯化物
31、及硫酸鹽在熔體中一般起降低粘度作)稀土氧化物、氯化物及硫酸鹽在熔體中一般起降低粘度作用。用。(二)玻璃的表面張力(二)玻璃的表面張力 玻璃與另一相接觸的相界面上,在恒溫、恒容下增加一個玻璃與另一相接觸的相界面上,在恒溫、恒容下增加一個單位表面單位表面所作的所作的功功。 也可定義為:作用在也可定義為:作用在單位長度單位長度液體表面使之收縮的液體表面使之收縮的力力。 熔融玻璃表面質點受到內部質點的作用而趨向于熔體內部,熔融玻璃表面質點受到內部質點的作用而趨向于熔體內部,使表面有收縮的趨勢。使表面有收縮的趨勢。 表面張力在玻璃的澄清、均化、成形,玻璃液與耐火材料表面張力在玻璃的澄清、均化、成形,玻璃
32、液與耐火材料相互作用等過程中起著重大的作用。在一定程度上決定了氣泡相互作用等過程中起著重大的作用。在一定程度上決定了氣泡的成長和溶解速度。的成長和溶解速度。1.1.與組成的關系與組成的關系 較復雜,規律性不強。較復雜,規律性不強。 芒硝、芒硝、nana2 2sifsif6 6 、nacl 可降低表面張力。可降低表面張力。2.2.與溫度的關系與溫度的關系 比較復雜。高溫時作用速度快,低溫時作用速度慢。比較復雜。高溫時作用速度快,低溫時作用速度慢。3. 3. 玻璃表面張力與氣氛的關系玻璃表面張力與氣氛的關系 還原氣氛下的表面張力約比氧化氣氛下增加還原氣氛下的表面張力約比氧化氣氛下增加2020。 第
33、二類性質和玻璃成分間的關系比較簡單,一般可以根據玻第二類性質和玻璃成分間的關系比較簡單,一般可以根據玻璃成分和某些特定的加和法則進行推算。璃成分和某些特定的加和法則進行推算。 當玻璃從熔融狀態經過轉變區域冷卻時,它們往往產生突變,當玻璃從熔融狀態經過轉變區域冷卻時,它們往往產生突變,見圖見圖。 屬于這類性質的有折射率屬于這類性質的有折射率(n)(n)、分子體積、分子體積(vm)(vm)、色散、密度、色散、密度、彈性彈性(e)(e)模量、剛性模量模量、剛性模量(g)(g),硬度、熱膨系數以及介電常數等。,硬度、熱膨系數以及介電常數等。 (一)玻璃的密度(一)玻璃的密度 石英玻璃密度為石英玻璃密度
34、為2.21kg2.21kg10103 3/m/m3 3,普通鈉鈣硅酸鹽玻璃的,普通鈉鈣硅酸鹽玻璃的密度為密度為2.52.52.6 kg2.6 kg10103 3/m/m3 3。 玻璃的密度主要取決于:玻璃的密度主要取決于: 1 1、構成玻璃的原子的質量;、構成玻璃的原子的質量; 2 2、原子堆積緊密程度;、原子堆積緊密程度; 3 3、配位數。、配位數。一般來講:一般來講: 1 1、網絡結構緊密或網絡外結構被填空,密度增加;、網絡結構緊密或網絡外結構被填空,密度增加; 2 2、溫度升高,密度下降;、溫度升高,密度下降; 3 3、壓力增加,密度增加。、壓力增加,密度增加。四、玻璃的物理、化學性質四
35、、玻璃的物理、化學性質(二)玻璃的機械強度(二)玻璃的機械強度 抗壓強度比抗張強度大抗壓強度比抗張強度大8 81010倍。抗壓強度介于倍。抗壓強度介于5005002000mpa2000mpa之間,而抗張強度則在之間,而抗張強度則在4040120mpa120mpa之間。之間。 影響玻璃強度的主要因素有:影響玻璃強度的主要因素有:(1 1)玻璃成分的影響)玻璃成分的影響 有完整的、強的有完整的、強的si-osi-o鍵的強度較高。在石英玻璃中加入鍵的強度較高。在石英玻璃中加入r r+ +離子后,強度降低。離子后,強度降低。 引入少量的引入少量的alal2 2o o3 3,使結構緊密,能提高強度。,使
36、結構緊密,能提高強度。(2 2)玻璃的缺陷對強度的影響)玻璃的缺陷對強度的影響 表面微裂紋的存在,玻璃的微不均勻性,玻璃中的宏觀和微表面微裂紋的存在,玻璃的微不均勻性,玻璃中的宏觀和微觀缺陷嚴重影響玻璃的強度。觀缺陷嚴重影響玻璃的強度。()溫度對玻璃強度的影響()溫度對玻璃強度的影響 低溫強度隨溫度的上升而下降,在低溫強度隨溫度的上升而下降,在200200左右強度為最低點,左右強度為最低點,高于高于200200時,強度逐漸增加。可能是塑性變形引起。時,強度逐漸增加。可能是塑性變形引起。()玻璃中應力對強度的影響()玻璃中應力對強度的影響 分布不均勻的殘余應力,使強度大為降低。強化(鋼化)后,分
37、布不均勻的殘余應力,使強度大為降低。強化(鋼化)后,玻璃表面存在壓應力,強度提高。玻璃表面存在壓應力,強度提高。(三)玻璃的彈性(三)玻璃的彈性 定義定義 :玻璃在外力作用下發生變形,當外力去除后能恢復原:玻璃在外力作用下發生變形,當外力去除后能恢復原來形狀的性質。來形狀的性質。 彈性模量彈性模量 :表示材料抵抗變形的能力。:表示材料抵抗變形的能力。 在低溫下和常溫下玻璃基本上是服從虎克定律的彈性體。在低溫下和常溫下玻璃基本上是服從虎克定律的彈性體。 玻璃的彈性模量由它的化學組成所決定,同時受到溫度和熱玻璃的彈性模量由它的化學組成所決定,同時受到溫度和熱處理的影響。處理的影響。(1 1)組成)
38、組成 內部組成質點間內部組成質點間化學鍵化學鍵越越強強變形越小,變形越小,e e越越大大。(2 2)熱處理)熱處理 淬火玻璃淬火玻璃ee退火玻璃退火玻璃e e 約約27%(3 3)溫度)溫度 t t e e (四)玻璃的脆性(四)玻璃的脆性 脆性脆性:材料在受力過程中沒有發生塑性變形就斷裂的現象叫:材料在受力過程中沒有發生塑性變形就斷裂的現象叫脆性。脆性。 在常溫下玻璃是典型的脆性體。在常溫下玻璃是典型的脆性體。 玻璃的脆性由它的化學組成所決定,同時受到溫度和熱處理玻璃的脆性由它的化學組成所決定,同時受到溫度和熱處理的影響。的影響。 1 1、r r+ +、r r2+2+使脆性增大,且隨其半徑增
39、大而上升。使脆性增大,且隨其半徑增大而上升。 2 2、淬火試樣脆性比退火樣大、淬火試樣脆性比退火樣大57倍倍。(五)玻璃的硬度(五)玻璃的硬度 意義意義:玻璃抵抗其它物體侵入其內部的能力。:玻璃抵抗其它物體侵入其內部的能力。 玻璃的硬度決定于化學組成,同時受到溫度和熱處理的影玻璃的硬度決定于化學組成,同時受到溫度和熱處理的影響。響。 1 1、網絡生成離子使硬度提高,網絡外體使硬度降低。、網絡生成離子使硬度提高,網絡外體使硬度降低。 a a、多鉛的或含堿性氧化物高的玻璃,硬度較小。、多鉛的或含堿性氧化物高的玻璃,硬度較小。 b b、石英玻璃和含有、石英玻璃和含有10101212b b2 2o o
40、3 3的硼酸鹽玻璃硬度最大。的硼酸鹽玻璃硬度最大。 2 2、t t高,硬度降低。高,硬度降低。(六)玻璃的熱膨脹性(六)玻璃的熱膨脹性 玻璃的熱膨脹玻璃的熱膨脹是由于溫度上升時造成玻璃質點熱振動的振幅是由于溫度上升時造成玻璃質點熱振動的振幅增加,導致質點間距增大,使玻璃呈現膨脹。增加,導致質點間距增大,使玻璃呈現膨脹。 常溫:質點在平衡位置附近作簡諧振動(熱運動);常溫:質點在平衡位置附近作簡諧振動(熱運動); 高溫:質點振動幅度增大,質點間距也變大。高溫:質點振動幅度增大,質點間距也變大。 玻璃的熱膨脹系數大小主要決定于:玻璃的熱膨脹系數大小主要決定于: (1 1)組成玻璃的氧化物中各陽離子
41、和氧離子之間的引力)組成玻璃的氧化物中各陽離子和氧離子之間的引力f f2z/a2z/a2 2,z z為陽離子的原子價,為陽離子的原子價,a a為正負離子的中心距離。為正負離子的中心距離。f f愈大,愈大,膨脹愈小;反之,則愈大。膨脹愈小;反之,則愈大。 (2 2)網絡骨架。)網絡骨架。si-osi-o組成三度空間網絡,剛性大,不易膨脹。組成三度空間網絡,剛性大,不易膨脹。加入加入r r2 2o o和氧化物后,膨脹系數增大。引入的少量和氧化物后,膨脹系數增大。引入的少量alal2 2o o3 3,膨脹系數,膨脹系數下降。下降。(七)玻璃的電學性質(七)玻璃的電學性質 導電性:導電性: 在常溫下一
42、般玻璃是電絕緣材料,在常溫下一般玻璃是電絕緣材料,1010111110101313 m m。但轉變溫。但轉變溫度度t tg g點以上,導電率迅速提高,到熔融狀態,玻璃變成良導體。點以上,導電率迅速提高,到熔融狀態,玻璃變成良導體。1010-2-23 31010-3-3 m m。 玻璃的電導率隨組成而改變,堿性氧化物含量越多,電導率玻璃的電導率隨組成而改變,堿性氧化物含量越多,電導率就越高。其中影響最大的是就越高。其中影響最大的是nana+ +,其次為,其次為lili+ +及及k k。 二價堿土金屬氧化物對電導率的影響較一價堿金屬氧化物小,二價堿土金屬氧化物對電導率的影響較一價堿金屬氧化物小,影
43、響且隨原子半徑增大而減少。影響且隨原子半徑增大而減少。 (八)玻璃的折射率(八)玻璃的折射率 為為1.51.51.751.75。 與玻璃成分,密度、溫度、熱歷史有密切關系。與玻璃成分,密度、溫度、熱歷史有密切關系。 1 1、密度大,結構致密,玻璃折射率大。石英玻璃密度小,、密度大,結構致密,玻璃折射率大。石英玻璃密度小,具有較小的折射率。具有較小的折射率。baobao、pbopbo折射率高。折射率高。 2 2、一般溫度升高玻璃的折射率增大,也有例外。、一般溫度升高玻璃的折射率增大,也有例外。 3 3、當玻璃內存在應力時,會產生雙折射現象。、當玻璃內存在應力時,會產生雙折射現象。(九)玻璃的反射
44、、吸收、透過(九)玻璃的反射、吸收、透過 反射率反射率:從玻璃表面反射出去的光強度與入射光強度之比稱:從玻璃表面反射出去的光強度與入射光強度之比稱為反射率為反射率r r。 決定于玻璃表面光滑程度及光的入射角。決定于玻璃表面光滑程度及光的入射角。 入射角增加,反射率也增大。玻璃對光的表面反射導致光損入射角增加,反射率也增大。玻璃對光的表面反射導致光損失,使透過率降低。為了減少反射,可采取表面化學處理或涂膜失,使透過率降低。為了減少反射,可采取表面化學處理或涂膜等方法。等方法。 入射到玻璃上的可見光中的一部分被選擇吸收,玻璃就著色,入射到玻璃上的可見光中的一部分被選擇吸收,玻璃就著色,并呈現出與被
45、吸收光互補的顏色。如果玻璃對任何波長的光都有并呈現出與被吸收光互補的顏色。如果玻璃對任何波長的光都有同樣的吸收,與此透過率相應的呈現白色、灰色至黑色。同樣的吸收,與此透過率相應的呈現白色、灰色至黑色。 玻璃著色大致可分為:金屬離子著色、膠體著色、光照老化玻璃著色大致可分為:金屬離子著色、膠體著色、光照老化著色、放射線和紫外線輻照著色。著色、放射線和紫外線輻照著色。(十)玻璃的化學穩定性(十)玻璃的化學穩定性 玻璃的化學穩定性玻璃的化學穩定性:指玻璃抵抗氣體(包括大氣在內)或水、:指玻璃抵抗氣體(包括大氣在內)或水、酸、堿、鹽類及其它化學試劑溶液侵蝕破壞的能力。酸、堿、鹽類及其它化學試劑溶液侵蝕
46、破壞的能力。 玻璃的化學穩定性決定于:侵蝕介質的種類和特性以及玻璃玻璃的化學穩定性決定于:侵蝕介質的種類和特性以及玻璃的抗蝕能力。的抗蝕能力。1. 1. 玻璃的侵蝕玻璃的侵蝕 對玻璃起作用的侵蝕介質可分為兩組:對玻璃起作用的侵蝕介質可分為兩組: a a、只能改變、破壞或溶解玻璃結構組成中的、只能改變、破壞或溶解玻璃結構組成中的r r2 2o o、roro等網絡等網絡調整物的物質,如水、濕空氣、酸、中性鹽和酸性鹽的溶液。調整物的物質,如水、濕空氣、酸、中性鹽和酸性鹽的溶液。 b b、不僅對上述的、不僅對上述的r r2 2o o、roro等起作用等起作用, ,而且也對玻璃結構中的硅而且也對玻璃結構
47、中的硅氧骨架起作用的物質,如氫氧化物溶液、碳酸鹽溶液、磷酸和磷氧骨架起作用的物質,如氫氧化物溶液、碳酸鹽溶液、磷酸和磷酸鹽類溶液、氫氟酸和氟化物溶液等。另外還有高溫的金屬蒸汽、酸鹽類溶液、氫氟酸和氟化物溶液等。另外還有高溫的金屬蒸汽、熔體或熔鹽等。熔體或熔鹽等。()水對玻璃的侵蝕()水對玻璃的侵蝕 玻璃受水侵蝕時,玻璃中的金屬離子浸出,離子交換玻璃受水侵蝕時,玻璃中的金屬離子浸出,離子交換, ,水化形水化形成成siohsioh4 4, ,形成硅酸凝膠形成硅酸凝膠, ,形成形成siosio2 2薄膜薄膜, ,稱為稱為“保護膜層保護膜層”。 普通硅酸鹽玻璃中含有普通硅酸鹽玻璃中含有roro、r r
48、2 2o o3 3等離子,具有一定的抗水侵等離子,具有一定的抗水侵蝕能力。蝕能力。()酸對玻璃的侵蝕()酸對玻璃的侵蝕 除氫氟酸外,一般的酸并不直接與玻璃起反應,它是通過水除氫氟酸外,一般的酸并不直接與玻璃起反應,它是通過水的作用侵蝕玻璃。濃酸對玻璃的侵蝕能力低于稀酸。的作用侵蝕玻璃。濃酸對玻璃的侵蝕能力低于稀酸。 ()堿對玻璃的侵蝕()堿對玻璃的侵蝕 硅酸鹽玻璃一般不耐堿,堿對玻璃的侵蝕是通過硅酸鹽玻璃一般不耐堿,堿對玻璃的侵蝕是通過ohoh- -離子破離子破壞硅氧骨架使壞硅氧骨架使siosio2 2溶解在溶液中。所以,在玻璃侵蝕過程中,不溶解在溶液中。所以,在玻璃侵蝕過程中,不形成硅酸凝膠
49、薄膜,而使玻璃表面層全部脫落。形成硅酸凝膠薄膜,而使玻璃表面層全部脫落。()玻璃的風化()玻璃的風化 玻璃置于空氣中,受到空氣中水汽、玻璃置于空氣中,受到空氣中水汽、coco2 2、soso3 3等侵蝕。它們等侵蝕。它們往往比水溶液具有更大的侵蝕性。對玻璃的侵蝕,先是以離子交往往比水溶液具有更大的侵蝕性。對玻璃的侵蝕,先是以離子交換為主的釋堿過程,后來逐步過渡到以破壞網絡為主的溶蝕過程。換為主的釋堿過程,后來逐步過渡到以破壞網絡為主的溶蝕過程。上述過程稱為風化。上述過程稱為風化。 呈現霧狀白斑、虹彩、貼片等現象。呈現霧狀白斑、虹彩、貼片等現象。. . 影響玻璃化學穩定性的因素影響玻璃化學穩定性
50、的因素()玻璃組成的影響()玻璃組成的影響 硅氧含量愈多,硅氧四面體硅氧含量愈多,硅氧四面體siosio4 4 互相連接程度愈大,玻璃互相連接程度愈大,玻璃的化學穩定性越高。以的化學穩定性越高。以siosio2 2 、alal2 2o o3 3、zrozro2 2最為顯著。最為顯著。()溫度與熱處理的影響()溫度與熱處理的影響 溫度的升高,侵蝕速度增加。溫度的升高,侵蝕速度增加。 退火時間增長和退火溫度提高,化學穩定性增加。退火時間增長和退火溫度提高,化學穩定性增加。()表面狀態的影響()表面狀態的影響 新斷口的表面化學穩定性最低。用表面處理的方法(采用無新斷口的表面化學穩定性最低。用表面處理
51、的方法(采用無機、有機涂膜)來提高玻璃的化學穩定性。機、有機涂膜)來提高玻璃的化學穩定性。第四節第四節 普通玻璃配合料的制備普通玻璃配合料的制備一、玻璃組成的設計和確定一、玻璃組成的設計和確定1 1、原則、原則(1 1)設計組成,需滿足預定性能要求;)設計組成,需滿足預定性能要求;(2 2)相圖和形成圖,設計玻璃組成;)相圖和形成圖,設計玻璃組成;(3 3)根據生產條件使設計的玻璃能夠適應熔制、成型和加工等)根據生產條件使設計的玻璃能夠適應熔制、成型和加工等工序的要求;工序的要求;(4 4)所設計的玻璃應當價格低廉、原料易于獲得;)所設計的玻璃應當價格低廉、原料易于獲得;2 2、步驟、步驟(1
52、 1)列出設計玻璃的性能要求)列出設計玻璃的性能要求(2 2)必要的性能調整;)必要的性能調整;(3 3)經反復試驗、性能測試,確定合理的玻璃組成。)經反復試驗、性能測試,確定合理的玻璃組成。二、配合料計算二、配合料計算 根據所設計玻璃成分和所用原料的化學成分可以進行配合根據所設計玻璃成分和所用原料的化學成分可以進行配合料的計算。料的計算。(一)配合料計算中的幾個工藝參數(一)配合料計算中的幾個工藝參數1. 1. 純堿揮散率純堿揮散率 純堿揮散率指純堿中未參與反應的揮發、飛散量與總量的純堿揮散率指純堿中未參與反應的揮發、飛散量與總量的比值,即:比值,即:2. 2. 芒硝含率芒硝含率 芒硝含率指
53、芒硝引入的芒硝含率指芒硝引入的nana2 2o o與芒硝和純堿引入的與芒硝和純堿引入的nana2 2o o總量之總量之比,即:比,即:3. 3. 煤粉含率煤粉含率 煤粉含率指由煤粉引入的固定碳與芒硝引入的煤粉含率指由煤粉引入的固定碳與芒硝引入的nana2 2soso4 4之比,之比,即:即:4. 4. 螢石含率螢石含率 螢石含率指由螢石引入的螢石含率指由螢石引入的cafcaf2 2量與原料總量之比,即:量與原料總量之比,即:5 5碎玻璃摻入率碎玻璃摻入率 指配合料中碎玻璃用量與配合料總量(生料量指配合料中碎玻璃用量與配合料總量(生料量+ +碎玻璃量)之碎玻璃量)之比。比。(二)計算步驟(二)計
54、算步驟 第一步先進行粗算。第一步先進行粗算。 第二步進行校正。第二步進行校正。 第三步把計算結果換算成實際配料單。第三步把計算結果換算成實際配料單。(三)配料計算實例(三)配料計算實例 p276p276例題例題 21.1217028. 0caf%85. 02x原料總量含量螢石 設有設有30的的caf 2與與sio2反應,生成反應,生成sif4而揮發,設而揮發,設sio2的揮發量為的揮發量為x kg,sio2的摩爾質量為的摩爾質量為60.09,caf2的摩爾質量為的摩爾質量為78.08,則:,則: kg12. 008.7821%3028.7047. 109.60x5 .144147. 0onao
55、naona%15222x純堿引入的芒硝引入的芒硝引入的需純堿帶入的需純堿帶入的na2o量量玻璃中玻璃中na2o含量含量9503. 024. 58411. 0xsonac%7 . 442含量芒硝含量煤粉玻璃中的玻璃中的sio2玻璃中的玻璃中的al2o3y82.19y100%1 . 3純堿用量純堿揮散量vii. 校正硅砂和砂巖用量校正硅砂和砂巖用量viii. 把上述計算結果匯成用原料量表把上述計算結果匯成用原料量表粉料濕基水分粉料干基加水量1kg96.1734.98230.100034.9824129.960加水量配料工藝流程:配料工藝流程:砂巖砂巖 硅砂硅砂石灰石石灰石 白云石白云石 螢石螢石
56、純堿純堿 芒硝芒硝 煤粉煤粉 碎玻璃碎玻璃煅燒煅燒水冷水冷粗碎粗碎粉碎粉碎篩分篩分粉庫粉庫稱量稱量水水混合混合運輸運輸窯頭料倉窯頭料倉投料機投料機選礦選礦干燥干燥篩分篩分粗碎粗碎粉碎粉碎篩分篩分粗碎粗碎粉碎粉碎篩分篩分粗碎粗碎粉碎粉碎篩分篩分粉碎粉碎篩分篩分水洗水洗拆包拆包拆包拆包粉庫粉庫粉庫粉庫粉庫粉庫粉庫粉庫 粉庫粉庫 粉庫粉庫 粉庫粉庫 粉庫粉庫稱量稱量混合混合洗滌洗滌破碎破碎稱量稱量粉碎粉碎篩分篩分篩分篩分三、配合料制備三、配合料制備(一)對配合料的質量要求(一)對配合料的質量要求 加速玻璃熔制,提高玻璃質量,防止產生缺陷。加速玻璃熔制,提高玻璃質量,防止產生缺陷。 對配合料的主要要求
57、是:對配合料的主要要求是: (1 1)應有一定的粒度組成,保證均勻度、熔制速度、玻璃液)應有一定的粒度組成,保證均勻度、熔制速度、玻璃液均勻度,提高混合質量,防止分層。均勻度,提高混合質量,防止分層。 (2 2)應具有一定水分,加速熔化。)應具有一定水分,加速熔化。 (3 3)需有一定的氣體率,有利于玻璃液的澄清和均化。)需有一定的氣體率,有利于玻璃液的澄清和均化。(4 4)必須混合均勻,以保證玻璃液的均勻性。)必須混合均勻,以保證玻璃液的均勻性。(二)配合料制備的工藝流程(二)配合料制備的工藝流程 大部分原料都必須經過破碎大部分原料都必須經過破碎篩分篩分稱量稱量混合混合制成配制成配合料。合料
58、。 一般工藝流程如圖一般工藝流程如圖2-3-32-3-3所示。所示。 砂巖 煅燒 水冷 粗碎 粉碎 篩分 粉庫 芒硝 煤粉 石灰石 純堿 螢石 硅砂 稱量 粉庫 粉庫 粉庫 粉庫 粉庫 粉庫 粉庫 粉庫 稱量 稱量 混合 混合 白云石 碎玻璃 選礦 粗碎 粗碎 粗碎 水洗 干燥 篩分 篩分 篩分 篩分 篩分 篩分 粉碎 粉碎 粉碎 粉碎 篩分 洗滌 破碎 粉碎 拆包 拆包 水 窯頭料倉 投料機 運輸 (三)配合料的質量控制(三)配合料的質量控制 均勻性與化學組成的正確性。均勻性與化學組成的正確性。 (1 1)原料成分的控制;)原料成分的控制; (2 2)原料水分的控制;)原料水分的控制; (3
59、 3)原料顆粒度的控制;)原料顆粒度的控制; (4 4)稱量精度的控制;)稱量精度的控制; (5 5)混合均勻度的控制;)混合均勻度的控制; (6 6)分料(分層)的控制;)分料(分層)的控制; (7 7)粉料的飛料、沾料、剩料、漏料的控制。)粉料的飛料、沾料、剩料、漏料的控制。第五節第五節 玻璃體的缺陷玻璃體的缺陷 三大類:三大類: 氣泡(氣體夾雜物)、結石(結晶夾雜物)、條紋和節瘤氣泡(氣體夾雜物)、結石(結晶夾雜物)、條紋和節瘤(玻璃態夾雜物)。(玻璃態夾雜物)。一、氣泡一、氣泡 影響制品的外觀質量、透明性和機械強度。影響制品的外觀質量、透明性和機械強度。(一)氣泡的大小與形狀(一)氣泡
60、的大小與形狀 灰泡(直徑灰泡(直徑0.8mm0.8mm0.8mm)。)。 氣泡有球形、橢圓形及線狀。氣泡有球形、橢圓形及線狀。2.2. 二次氣泡二次氣泡(再生泡)(再生泡) 原因有物理和化學兩種。原因有物理和化學兩種。 物理:降溫后的玻璃液又一次升溫超過一定限度,原溶解物理:降溫后的玻璃液又一次升溫超過一定限度,原溶解于玻璃液的氣體由于溫度升高引起溶解度降低,析出十分細小、于玻璃液的氣體由于溫度升高引起溶解度降低,析出十分細小、數量很多、均勻分布的二次氣泡。數量很多、均勻分布的二次氣泡。 化學:與玻璃的化學組成和使用原料有關。化學:與玻璃的化學組成和使用原料有關。 解決:解決: 1 1、穩定的
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