《特种玻璃》PPT课件

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1、2021/10/71特种玻璃2021/10/721.玻璃1.1什么是玻璃？玻璃是熔融、冷却、固化后的得到的非结晶无机物。是一种具有无规则结构的非晶态固体。——是来不及结晶的“液体”。2021/10/73无规则网络学说微晶学说玻璃结构扎哈里亚森(Zachariasen)(1932年)和列别捷夫(А.А.Лебедев)(1921年)2021/10/741.2特征各向同性；无固定熔点；亚稳态；变化可逆；可变性（成分与性能依存性变化）。1.3原料主要原料：纯碱、石灰石、石英、硼砂、硼酸、芒硝、白云石、碳酸钡、

2、铅丹等。辅助原料：澄清剂、着色剂、脱色剂、乳浊剂、加速剂等等。2021/10/751.4加工工艺原料加工——熔炼——成型——退火压制法：玻璃毛坯、小型园盒、园片;吹制法：瓶、罐、酒具;拉制法：玻璃丝、管、棒、小薄片;压延法：压花平板玻璃、摊薄玻璃;浇注法：不规则玻璃毛坯、艺术玻璃;烧结法：玻璃粉压坯烧结、微晶玻璃;浮法：平板玻璃生产。2021/10/76玻璃的生产2021/10/77玻璃的生产2021/10/78玻璃的生产2021/10/792.特种玻璃2.1主要特点：（1）成分变化：a.从纯硅酸盐系统

3、发展到硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐、碲酸盐、铝酸盐、砷酸盐、铋酸盐、铅硅酸盐等非硅酸盐氧化物系统；b.从纯氧化物玻璃发展至卤化物、硫族化物、合金化合物等非氧化物玻璃；c.不同类型玻璃混合而成的混合玻璃；d.纯无机化合物玻璃至有机-无机复合玻璃；f.从单纯成分至以元素周期表中大部分元素为成分的玻璃。2021/10/710（2）形状变化：从传统的板、块状发展至薄膜、纤维，即从三维发展到二维、一维。还有纳米空心和实心玻璃微球等零维制品。3M公司玻璃空心微珠2021/10/711（3）玻璃态变化：从单一均质玻璃结构发

4、展到分相玻璃、乳浊玻璃、微晶玻璃、泡沫玻璃、空气薄膜玻璃。参与材料复合：金属玻璃、夹层玻璃、玻璃钢、玻纤增强水泥、微晶玻璃等。2021/10/712（4）功能变化：从单纯的透光、包装材料发展成具有光、电、磁和声等特性材料;玻璃本身也从单纯材料发展为元器件;生物玻璃甚至可以修补替代有机体。2021/10/713（5）制备工艺变化：高温熔融法传统玻璃采用坩埚窑、池窑制备,特种玻璃发展为电、高频感应、高压真空、等离子火焰、激光等手段熔炼。还产生了气相合成、真空蒸发、溅射、CVD、MOCVD等气相沉积、双辊急冷

5、、低温合成、高能射线辐照合成，溶液-凝胶等制备方法。2021/10/7142.2特种玻璃的主要类型光功能玻璃电功能玻璃磁功能玻机械功能玻璃生物功能玻璃化学功能玻璃热功能玻璃2021/10/7153.光学玻璃基本特性要求：（1）特定光学常数和同批一致性（2）高度透明性（3）高度均匀性（4）一定的化学稳定性（5）一定的耐热性质及机械性质2021/10/716光学玻璃分类无色光学玻璃颜色滤光玻璃（滤色玻璃）原子技术玻璃（耐辐照玻璃及防护玻璃）红外光学玻璃2021/10/7173.1无色光学玻璃3.1.1基本概

6、况钠钙硅酸盐玻璃轻冕玻璃（钡、锌、硼、磷玻璃）重冕玻璃、火石玻璃（铅、铜、铋、镧）冕牌玻璃(K)一般作凸透镜，火石玻璃(F)作凹透镜。依据折射率划分符号：ZK,QK,TK,BaK,ZBaF…..2021/10/7183.1.2几种常用的无色光学玻璃2021/10/7193.1.3基本要求（1）具有特定光学常数，一致性好；（2）高度透明性，高度物化均匀性；（3）一定化学稳定性、耐热性和机械强度；（4）原料要求高，特别控制含铁量Fe2O3≤0.005％；（5）采用单坩埚间歇法和小池炉连续法，精炼用白金坩埚；

7、（6）采用精密退火，退火速率最低0.2-1℃／h。2021/10/7202021/10/7213.1.4评价指标光吸收系数α：用白光通过玻璃中每cm路程内的透过率T的自然对数负值表示。条纹度：条纹状包裹物。折射率：n＝c／d，c、d分别表示光在真空和玻璃中传播速度。n=Σniγini为组分i折射率、γi为组分摩尔数色散：折射率随波长改变的特性。光学均匀性和应力双折射：成分不均匀性或应力差异引起局部折射率不一样，材质表征称为应力双折射，换算成单位间距光程差δ(nm/cm)。2021/10/7223.2颜色

8、滤光玻璃（滤色玻璃）3.2.1定义及用途对光谱具有选择吸收（或能透射）各种颜色的光学玻璃称为颜色滤光玻璃。由于吸收某波长，透过光则呈现所吸收波长的补色，又称为颜色玻璃或有色玻璃。用于光学仪器中作为滤色元件，形成单色光用于某些仪器，滤去其它光波对仪器的干扰。2021/10/7232021/10/7243.2.2分类（1）按光谱性能分：截止型颜色滤光玻璃选择吸收性滤光玻璃中性暗型滤光玻璃（在400一700nm光谱范围内有较均匀吸收的滤光玻璃）2