《玻璃工艺知识》PPT课件

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1、玻璃工艺基础知识主讲：肖体喜第1章玻璃的基础知识1.1玻璃的定义1.2玻璃的分类1.3玻璃的特性玻璃是一种透明或半透明的无定形物质，主要成分为硅酸盐，因此玻璃可以理解为：玻璃是熔融、冷却、固化的非结晶（在特定条件下也可能成为晶态）的无机物，是过冷液体；同时也可理解为“熔体因受冷却，粘度逐渐增大而形成的非晶态固体物质”。我厂玻璃是由SiO2、Al2O3、CaO、Na2O组成，主要是呈硅酸钙、硅酸钠及其复盐状态，基本结构是不规则的网络结构。1.1玻璃的定义1.2玻璃的分类1、按成份分：石英玻璃、钠硅玻璃（泡花碱）、钠钙硅玻璃（窗、瓶罐、器皿、玻璃纤维）、钠铝硅玻璃（微晶

2、玻璃、乳白玻璃）、铅晶玻璃、水晶玻璃、钙铝硅玻璃（用于微波炉的耐热、高压锅上的玻璃）、硼酸盐玻璃（电子馆、钠光灯及化学试管）、有色玻璃等；2、按用途分：瓶罐、器皿、容器玻璃、建筑玻璃（窗、玻璃砖）、光学玻璃、滤片玻璃（镜头、反射镜）、玻璃纤维、泡沫玻璃等；1.3玻璃的特性1.3.1玻璃液的粘度1.3.2玻璃的表面张力1.3.3玻璃的密度1.3.4玻璃的机械强度1.3.5玻璃的硬度与脆性1.3.6玻璃的热膨胀系数及热稳定性1.3.7玻璃的化学稳定性1.3.1玻璃液的粘度粘度是玻璃的一个重要物理性质，它与玻璃的生产工艺有密切的关系，不同的成形方法要求不同的粘度和料性，同

3、时粘度对制品的退火应力的消除也有很大的影响，高粘度的玻璃要具有较高的退火温度，料性短的玻璃退火温度范围一般较窄。在工艺上，把在相同温度差时粘度变化范围短的叫长性玻璃。粘度变化较大，冷却较快的叫短性玻璃（料性短）。添加SiO2、Al2O3、ZrO3等氧化物将增加玻璃熔体的粘度，单价离子降低粘度效应依次是Li2O>Na2O>K2O，二价离子降低粘度效应依次是Ba2+>Ca2+>Mg2+，CaO、ZnO在低温时增加粘度，在高温时降低粘度。表面张力即表面有收缩的趋势，这说明玻璃液表面分子间存着作用力，即表面张力。在玻璃成形中，吹制法就是依靠表面张力成形的，同时如爆口、火抛光

4、、烘口也是借表面的张力使粗糙的表面光滑，但并非表面张力越大越好。如太大，则不利于玻璃液的均化，不利于大气泡的排除（即澄清）。Al2O3、CaO、MgO等增加表面张力；K2O、SiO2、B2O3、PbO降低表面张力；增加温度降低表面张力。1.3.2玻璃的表面张力一般玻璃的密度是2.5克/厘米3左右，随着温度的升高，玻璃的密度随之下降，一般钢化玻璃的的密度比正常退火玻璃的密度低。玻璃密度是一个比较敏感的性质，只要成分上发生微小的变化，密度就会立即反应出来，所以密度是测量配料准确不准确的一个重要参数。玻璃的密度=1/100ΣXiPi其中Xi—相应氧化物的性质因素。Pi—某

5、种氧化物的质量分数。平时要求Δδ≤0.002克/厘米3对密度的影响中有种硼反常、铝反常的现象。运算器控制器输入设备输出设备1.3.3玻璃的密度1.3.4玻璃的机械强度玻璃的机械强度可由耐压、抗折、抗张、抗冲击强度来表示。影响玻璃机械强度的主要因素有：化学键强度（化学成分）、表面微裂纹、微不均匀性、结构缺陷和外界条件如温度、疲劳等。可采用退火、物理和化学钢化、表面处理与涂层、微晶化等都可提高玻璃的强度（一般SiO2含量高强度大，R2+次之，R+最差）。CaO、BaO、B2O3（15%以下）、Al2O3对强度影响较大，MgO、ZnO影响不大。硬度可以理解为固体材料抵抗另

6、一种固体侵入其内部而不产生残余形变的能力，一般玻璃的硬度为5-7（莫氏硬度）。脆性是指当负荷超过玻璃的极限强度时不产生明显塑性变形而立即破裂的性质，通常用破坏时的冲击强度来表示。经过热处理的产品硬度变小，碱金属氧化物含量增加则硬度降低。同样热处理（淬火）对脆性影响也比较大，让脆性变小；增加Li2O、MgO能使脆性变小。1.3.5玻璃的硬度与脆性1.3.6玻璃的热膨胀系数与热稳定性它决定杯子的耐热程度，即用开水倒时炸不炸的问题。即能经受剧烈的温度变化而不被破坏。我公司高钙低碱料的膨胀系数为89×10-7℃，低钙高碱料方的膨胀系数为93×10-7℃对膨胀系数影响的顺序K

7、2O>Na2O3>LiO，BaO>CaO>ZnO>MgO。SiO2、Al2O3、B2O3都能使膨胀系数降低，降低玻璃机械强度的因素都能降低热稳定。1.3.7玻璃的化学稳定性即玻璃抵抗水、大气及化学试剂等抗侵蚀破坏的能力（有耐水性、耐酸性、耐碱性）。如玻璃的吐碱、发霉等都是稳定性较差的表现。SiO2含量大稳定性高、当K2O与Na2O为1：1时稳定性最好、但当单价离子含量增加时稳定性下降，用CaO、MgO、AI2O3、BaO等置换部分Na2O会使稳定性提高。当AI2O3：Na2O为大于1：8时化学稳定性将提高。第2章各氧化物对玻璃性能的影响名称化学式对玻璃性能的影响