玻璃的定义与通性课件

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1、玻璃的定义与通性PPT课件玻璃的定义与通性玻璃的定义与通性一、玻璃的定义一、玻璃的定义 目前，玻璃这一名词包括了玻璃态、玻璃材料和玻璃制品。目前，玻璃这一名词包括了玻璃态、玻璃材料和玻璃制品。 玻璃态玻璃态是指物质的一种结构；是指物质的一种结构； 玻璃材料玻璃材料指用作结构材料、功能材料或新材料的玻璃，如指用作结构材料、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。 玻璃的定义应该包括玻璃态、玻璃材料与玻璃制品的内涵玻璃的定义应该包括玻璃态、玻璃材料与玻璃制品的内涵和特征。和特征。 玻璃的定义与通性PPT课件 随着人们认识的

2、深化，玻璃的定义也在不断地修改和补充，随着人们认识的深化，玻璃的定义也在不断地修改和补充，有有狭义和广义狭义和广义的玻璃定义类型。的玻璃定义类型。（一）狭义的定义（一）狭义的定义 玻璃：采用无机矿物为原料，经熔融、冷却、固化，具有无玻璃：采用无机矿物为原料，经熔融、冷却、固化，具有无规则结构的非晶态固体。规则结构的非晶态固体。（二）广义的定义（二）广义的定义 玻璃是呈现玻璃是呈现玻璃转变现象玻璃转变现象的非晶态固体。的非晶态固体。 玻璃转变现象玻璃转变现象是指当物质由固体加热或由熔体冷却时，在相是指当物质由固体加热或由熔体冷却时，在相当于晶态物质熔点绝对温度的当于晶态物质熔点绝对温度的2/32

3、/31/21/2温度附近出现热膨胀、比温度附近出现热膨胀、比热等性能的突变，这一温度称为热等性能的突变，这一温度称为玻璃转变温度玻璃转变温度。玻璃的定义与通性PPT课件二、玻璃的通性二、玻璃的通性 一种具有无规则结构的非晶态固体，其原子不像晶体那样在一种具有无规则结构的非晶态固体，其原子不像晶体那样在空间作长程有序的排列，而近似于液体那样具有短程有序。空间作长程有序的排列，而近似于液体那样具有短程有序。 玻璃像固体保持一定的外形，而不像液体态一样能在本身的玻璃像固体保持一定的外形，而不像液体态一样能在本身的重力作用下流动。重力作用下流动。 玻璃的定义与通性PPT课件玻璃态物质具有以下五个特性：

4、玻璃态物质具有以下五个特性：（一）各向同性（一）各向同性 近程有序、远程无序，不像晶体那样按定向排列，玻璃态物近程有序、远程无序，不像晶体那样按定向排列，玻璃态物质的质点排列总的说是无规则的，是统计均匀的，因此，它的物质的质点排列总的说是无规则的，是统计均匀的，因此，它的物理化学性质在任何方向都是相同的。理化学性质在任何方向都是相同的。 例如硬度、弹性模量、热膨胀系数、折射率、导电率等。而例如硬度、弹性模量、热膨胀系数、折射率、导电率等。而非等轴结晶态物质在不同方向上的性质是不同的，表现为各向异非等轴结晶态物质在不同方向上的性质是不同的，表现为各向异性。性。 必须指出，当结构中存在内应力时，玻

5、璃均匀性就遭受破坏，必须指出，当结构中存在内应力时，玻璃均匀性就遭受破坏，玻璃就显示出各向异性，例如产生双折射现象。此外，由于玻璃玻璃就显示出各向异性，例如产生双折射现象。此外，由于玻璃表面与内部结构上的差异，其表面与内部的性质也不相同。表面与内部结构上的差异，其表面与内部的性质也不相同。玻璃的定义与通性PPT课件（二）介稳性（二）介稳性 玻璃态物质一般是由熔融玻璃态物质一般是由熔融体过冷却而得到。在冷却过程体过冷却而得到。在冷却过程中粘度急剧增大，质点来不及中粘度急剧增大，质点来不及作有规则排列而形成晶体，没作有规则排列而形成晶体，没有释出结晶潜热有释出结晶潜热( (凝固热凝固热) )，因，

6、因此，玻璃态物质比相应的结晶此，玻璃态物质比相应的结晶态物质含有较大的能量。它不态物质含有较大的能量。它不是处于能量最低的稳定状态，是处于能量最低的稳定状态，而属于亚稳状态。而属于亚稳状态。 玻璃的定义与通性PPT课件 按按热力学观点热力学观点，玻璃态是，玻璃态是不稳定不稳定的，它有自发释放能量向晶的，它有自发释放能量向晶体转化的趋势；但由于玻璃常温粘度很大，体转化的趋势；但由于玻璃常温粘度很大，动力学上是稳定的动力学上是稳定的，实际上玻璃又不会自发地转化成晶体。实际上玻璃又不会自发地转化成晶体。 仅在具备一定条件时，克服析晶活化能，即物质由玻璃态转仅在具备一定条件时，克服析晶活化能，即物质由

7、玻璃态转化为晶态的势垒，才能使玻璃析晶。化为晶态的势垒，才能使玻璃析晶。玻璃的定义与通性PPT课件（三）熔融态转变为玻璃态是渐变的、可逆的，在一定温度范围（三）熔融态转变为玻璃态是渐变的、可逆的，在一定温度范围内完成，无固定熔点。内完成，无固定熔点。 玻璃态物质由固体转变为液体是在一定温度区域玻璃态物质由固体转变为液体是在一定温度区域( (软化温度范软化温度范围围) )内进行的，它与结晶态物质不同，没有确定的熔点。内进行的，它与结晶态物质不同，没有确定的熔点。 在此范围内，玻璃液由粘性体经粘塑性体、粘弹性体逐渐转在此范围内，玻璃液由粘性体经粘塑性体、粘弹性体逐渐转变成为弹性体。这种性质的渐变过

8、程正是玻璃具有良好加工性能变成为弹性体。这种性质的渐变过程正是玻璃具有良好加工性能的基础。的基础。玻璃的定义与通性PPT课件（四）物理、化学性质随成分变化的连续性（四）物理、化学性质随成分变化的连续性 玻璃的成分玻璃的成分( (在一定范围内在一定范围内) )可以连续变化，与之相应，玻可以连续变化，与之相应，玻璃性质随成分发生连续和逐渐的变化。璃性质随成分发生连续和逐渐的变化。 玻璃的定义与通性PPT课件 图为图为R R2 20 0SiOSiO2 2系统玻系统玻璃弹性模量的变化。璃弹性模量的变化。 从图中可以看出，玻从图中可以看出，玻璃的弹性模量随着璃的弹性模量随着NaNa2 2O O或或K K

9、2 2O O的增加而下降；随着的增加而下降；随着LiLi2 2O O的增加而上升，而且的增加而上升，而且这种变化是连续的和渐变这种变化是连续的和渐变的。的。玻璃的定义与通性PPT课件（五）由熔融态向玻璃态转化时物理、化学性质随温度变化的连（五）由熔融态向玻璃态转化时物理、化学性质随温度变化的连续性与可逆性续性与可逆性 玻璃态物质从熔融状态冷却玻璃态物质从熔融状态冷却( (或相反加热或相反加热) )过程中，其物理化过程中，其物理化学性质产生逐渐和连续的变化；而且是可逆的。学性质产生逐渐和连续的变化；而且是可逆的。 下图是物质从熔融状态冷却，在冷却过程中内能与体积的变下图是物质从熔融状态冷却，在冷

10、却过程中内能与体积的变化情况。化情况。玻璃的定义与通性PPT课件 从图可以看出：在结晶情况下，从图可以看出：在结晶情况下，从熔融态从熔融态( (液体液体) )到固态过程中，内能到固态过程中，内能与体积与体积( (或其它物理化学性质或其它物理化学性质) )在它的在它的熔点发生突变熔点发生突变( (沿沿ABCDABCD变化变化) )。而冷却。而冷却形成玻璃时，其内能和体积性能形成玻璃时，其内能和体积性能( (或其或其它物理化学性质它物理化学性质) )却是连续的和逐渐的却是连续的和逐渐的变化变化( (沿沿ABKFEABKFE变化变化) )。KFKF区域一般称区域一般称“转变区转变区”( (一般以一般

11、以T Tg g-T-Tf f温度区表示温度区表示之之) )，是玻璃态物质所特有的。，是玻璃态物质所特有的。 玻璃的定义与通性PPT课件 从图可以看出，玻从图可以看出，玻璃在温度璃在温度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，它决定，它决定于玻璃的降温速度。于玻璃的降温速度。 还可以看出，玻璃还可以看出，玻璃的转变温度也随降温速的转变温度也随降温速度的增大而增高。因此度的增大而增高。因此T Tg g温度与试验条件有关。温度与试验条件有关。玻璃的定义与通性PPT课件图图3 314 14 玻璃性质随温度的变化玻璃性质随温度的变化 abcdabcdd”c”b”a

12、”TgTf温度温度性性质质 玻璃性质随温度玻璃性质随温度的变化可分为三类的变化可分为三类( (见图见图) )：玻璃的电：玻璃的电导、比容、热焓等是导、比容、热焓等是按按I I曲线变化；玻曲线变化；玻璃的热容、膨胀系数、璃的热容、膨胀系数、密度、折射率等是按密度、折射率等是按IIII曲线变化；玻璃曲线变化；玻璃的导热系数和一些机的导热系数和一些机械性质（如弹性常数械性质（如弹性常数等）按等）按IIIIII曲线变化。曲线变化。玻璃的定义与通性PPT课件一、氧化物玻璃一、氧化物玻璃 分单组分、多组分氧化物玻璃。分单组分、多组分氧化物玻璃。 单组分氧化物玻璃有单组分氧化物玻璃有B B2 2O O3 3

13、、SiOSiO2 2、GeOGeO2 2、P P2 2O O5 5 等。有实用价等。有实用价值是石英玻璃。值是石英玻璃。 多组分氧化物构成二元，多元系统玻璃，主要包括：多组分氧化物构成二元，多元系统玻璃，主要包括： 硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐、碲酸盐、硒酸盐、铝酸硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐、碲酸盐、硒酸盐、铝酸盐、镓酸盐、砷酸盐、锑酸盐、铋酸盐、钴酸盐、钒酸盐、钼酸盐、镓酸盐、砷酸盐、锑酸盐、铋酸盐、钴酸盐、钒酸盐、钼酸盐与钨酸盐玻璃以及其它含氧玻璃。盐与钨酸盐玻璃以及其它含氧玻璃。玻璃的分类玻璃的分类 玻璃根据其化学成分，可分几大类：玻璃根据其化学成分，可分几大类：玻璃的定义与通性P

14、PT课件二、卤素化合物玻璃二、卤素化合物玻璃 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，具有优异的）玻璃，具有优异的红外透过性能红外透过性能。玻璃的定义与通性PPT课件三、硫属元素化合物玻璃三、硫属元素化合物玻璃 砷砷- -硫（硒、碲）系统玻璃，其代表为硫（硒、碲）系统玻璃，其代表为AsAs2 2S S3 3和和AsAs2 2SeSe3 3。硫系玻。硫系玻璃具有半导体性质，又称为璃具有半导体性质，又称为“玻璃半导体玻璃半导体”。玻璃的定义与通性PPT课件四、混合玻璃四、混合玻璃 由氧化物与卤化物，氧化物与硫系化合物，硫系化合物与卤由氧化

15、物与卤化物，氧化物与硫系化合物，硫系化合物与卤化物等混合形成。具有特殊的光学和电学性质，如玻璃快离子导化物等混合形成。具有特殊的光学和电学性质，如玻璃快离子导体。体。玻璃的定义与通性PPT课件五、金属玻璃五、金属玻璃 某些金属（如某些金属（如NiNi、FeFe、CoCo、CrCr）和合金（如）和合金（如Pb-SiPb-Si，Au-Si-Au-Si-GeGe）的熔体以）的熔体以10106 6/s/s的速度急冷可获得金属玻璃。的速度急冷可获得金属玻璃。 保持了金属的延展性，高的强度和硬度，耐腐蚀。含保持了金属的延展性，高的强度和硬度，耐腐蚀。含FeFe、CoCo、NiNi的金属玻璃有良好的磁学性能

16、。的金属玻璃有良好的磁学性能。 玻璃的定义与通性PPT课件硅酸盐玻璃的组成、结构与性质硅酸盐玻璃的组成、结构与性质一、硅酸盐玻璃的组成一、硅酸盐玻璃的组成 主要由以主要由以SiOSiO2 2为主的各种氧化物所组成，根据各种氧化物中为主的各种氧化物所组成，根据各种氧化物中元素与氧键合的单键能及在玻璃结构中所起的作用不同可将它们元素与氧键合的单键能及在玻璃结构中所起的作用不同可将它们分为分为玻璃形成体、玻璃中间体、玻璃调整体玻璃形成体、玻璃中间体、玻璃调整体，见表，见表2-3-12-3-1。玻璃的定义与通性PPT课件 玻璃形成体，单键强玻璃形成体，单键强335kJ/mol335kJ/mol，这类氧

17、化物能单独，这类氧化物能单独形成玻璃，其正离子称为网络形成离子。这类物质常为形成玻璃，其正离子称为网络形成离子。这类物质常为SiOSiO2 2、B B2 2O O3 3等。等。 玻璃调整体（网络变性体），单键能玻璃调整体（网络变性体），单键能250kJ/mol250kJ/mol，这，这类氧化物不能形成玻璃，而是改变网络结构，从而使玻璃性质改类氧化物不能形成玻璃，而是改变网络结构，从而使玻璃性质改变，其正离子称为网络变性离子。这类物质常为变，其正离子称为网络变性离子。这类物质常为R R2 2O O、RORO。 玻璃中间体，作用介于玻璃形成体和网络变性体之间，玻璃中间体，作用介于玻璃形成体和网络变

18、性体之间，常为常为R R2 2O O3 3等。等。玻璃的定义与通性PPT课件 这三类氧化物以不同的品种、比例，组成各具特色的玻璃。这三类氧化物以不同的品种、比例，组成各具特色的玻璃。根据玻璃中主要氧化物的品种可将硅酸盐玻璃分为五类。根据玻璃中主要氧化物的品种可将硅酸盐玻璃分为五类。 玻璃的定义与通性PPT课件玻璃的定义与通性PPT课件 玻璃的组成决定了玻璃的结构和性质，通常可根据对某种玻玻璃的组成决定了玻璃的结构和性质，通常可根据对某种玻璃的性能要求去设计玻璃的成分，然后再组织生产。璃的性能要求去设计玻璃的成分，然后再组织生产。玻璃的定义与通性PPT课件二、玻璃的结构因素二、玻璃的结构因素 玻

19、璃结构玻璃结构是指玻璃中质点在空间的几何配置、有序程度以及是指玻璃中质点在空间的几何配置、有序程度以及它们彼此间的结合状态。它们彼此间的结合状态。 现代玻璃结构理论主要是晶子学说和无规则网络学说。现代玻璃结构理论主要是晶子学说和无规则网络学说。 玻璃性质的变化规律和玻璃的结构有直接关系，这些因素是：玻璃性质的变化规律和玻璃的结构有直接关系，这些因素是：玻璃的定义与通性PPT课件（一）硅氧骨架的结合程度（一）硅氧骨架的结合程度 硅酸盐系统玻璃，硅酸盐系统玻璃，SiOSiO2 2以各种以各种SiOSiO4 4 的形式存在，系统中存的形式存在，系统中存在在“桥氧桥氧”（双键）和（双键）和“非桥氧非桥

20、氧”（单键），二者的比例不同，（单键），二者的比例不同，各种玻璃的物理化学性质也相应发生变化。各种玻璃的物理化学性质也相应发生变化。 SiOSiO4 4 四面体的性质首先与硅氧骨架的结合程度（键合度）四面体的性质首先与硅氧骨架的结合程度（键合度）有关。有关。玻璃的定义与通性PPT课件玻璃的定义与通性PPT课件 需要指出的是：需要指出的是： 当玻璃中同时含有两种以上的金属氧化物时，当碱金属氧化当玻璃中同时含有两种以上的金属氧化物时，当碱金属氧化物含量大于物含量大于33.333.3时，即使时，即使Y2,Y2,也能形成玻璃，而且某些性能随也能形成玻璃，而且某些性能随金属离子数的增加而变好，这类玻璃具

21、有和一般硅酸盐玻璃不同金属离子数的增加而变好，这类玻璃具有和一般硅酸盐玻璃不同的特殊性质，我们称为的特殊性质，我们称为“逆向玻璃逆向玻璃”或或“逆性玻璃逆性玻璃”或或“离子玻离子玻璃璃”。 逆性玻璃的特点有两点：逆性玻璃的特点有两点： 玻璃的定义与通性PPT课件 第一，在结构上它与通常玻璃是逆性的。第一，在结构上它与通常玻璃是逆性的。 一般玻璃的结构以玻璃形成物为主体，靠桥氧来连接，金属一般玻璃的结构以玻璃形成物为主体，靠桥氧来连接，金属离子处于网络空穴中，它仅起补助性作用。逆性玻璃恰恰相反，离子处于网络空穴中，它仅起补助性作用。逆性玻璃恰恰相反，靠金属离子来连接多面体。靠金属离子来连接多面体

22、。 第二，逆性玻璃在性质上也发生逆转性。第二，逆性玻璃在性质上也发生逆转性。 一般玻璃的性质是随着一般玻璃的性质是随着SiOSiO2 2的减少而降低。而逆性玻璃则相的减少而降低。而逆性玻璃则相反，碱金属和碱土金属含量愈多，结构愈强固，而某些物理性质反，碱金属和碱土金属含量愈多，结构愈强固，而某些物理性质却向着一般玻璃的相反方向变化，如粘度、膨胀系数和介电损耗却向着一般玻璃的相反方向变化，如粘度、膨胀系数和介电损耗等。下图就是这种逆转的例子。等。下图就是这种逆转的例子。玻璃的定义与通性PPT课件玻璃的定义与通性PPT课件 目前目前“逆向玻璃（逆向玻璃（invert glassinvert gla

23、ss）”已发展到其他氧化物已发展到其他氧化物玻璃系统，如硼酸盐、磷酸盐等。玻璃系统，如硼酸盐、磷酸盐等。 这些玻璃系统中形成这些玻璃系统中形成“逆向玻璃逆向玻璃”的共同点是：的共同点是： 网络外体氧化物的含量大于玻璃生成体氧化物，还有的玻网络外体氧化物的含量大于玻璃生成体氧化物，还有的玻璃系统中不含玻璃生成体氧化物，或者只含中间体氧化物，同璃系统中不含玻璃生成体氧化物，或者只含中间体氧化物，同时含有大量网络外体氧化物。时含有大量网络外体氧化物。 逆向玻璃的离子性成分很高，也有人称为逆向玻璃的离子性成分很高，也有人称为“离子玻璃离子玻璃”。玻璃的定义与通性PPT课件（二）阳离子的配位状态（二）阳

24、离子的配位状态 玻璃中场强大的阳离子（小离子半径和高电荷）所形成的配玻璃中场强大的阳离子（小离子半径和高电荷）所形成的配位多面体是牢固的，当由于各种原因引起配位数改变时，可使玻位多面体是牢固的，当由于各种原因引起配位数改变时，可使玻璃某些性质改变。璃某些性质改变。 玻璃物理化学中，目前对阳离子配位数改变研究较多的有硼玻璃物理化学中，目前对阳离子配位数改变研究较多的有硼效应、铝效应和相应的硼铝效应等。效应、铝效应和相应的硼铝效应等。 玻璃的定义与通性PPT课件（三）离子的极化程度（三）离子的极化程度与光性能、电性能有关与光性能、电性能有关 （四）离子堆积的紧密程度（四）离子堆积的紧密程度机械性能

25、、力学性能、热性能机械性能、力学性能、热性能 1.1.热历史有关：快冷热历史有关：快冷疏松疏松 慢冷慢冷紧密紧密 2.2.离子半径大小有关。离子半径大小有关。玻璃的定义与通性PPT课件f f S S （2-3-12-3-1）三、熔融玻璃液的性质三、熔融玻璃液的性质（一）（一） 玻璃的粘度玻璃的粘度 粘度：指面积为粘度：指面积为S S的两平行液层以一定的速度梯度的两平行液层以一定的速度梯度dv/dxdv/dx移移动时所产生的内摩擦力动时所产生的内摩擦力f f。 dxdv 式中式中为粘度，为帕为粘度，为帕秒。秒。 （1 1帕帕秒秒=10=10泊）泊） 玻璃粘度是玻璃的一个重要物理性质。它对玻璃的溶

26、化、玻璃粘度是玻璃的一个重要物理性质。它对玻璃的溶化、成型、退火、热加工和热处理等都有密切关系。成型、退火、热加工和热处理等都有密切关系。玻璃的定义与通性PPT课件1 1玻璃粘度与温度的关系玻璃粘度与温度的关系（1 1）粘度温度曲线）粘度温度曲线 图图2-3-12-3-1为硅酸盐玻璃的粘度为硅酸盐玻璃的粘度- -温温度曲线。度曲线。 在整个玻璃粘度温度在整个玻璃粘度温度曲线上，没有如熔融金属曲线上，没有如熔融金属或盐类在凝固点时那样的或盐类在凝固点时那样的粘度突变点。粘度突变点。 玻璃熔体在冷却过程玻璃熔体在冷却过程中粘度不断地增长称为玻中粘度不断地增长称为玻璃的硬化或固化。璃的硬化或固化。

27、冷却过程中玻璃液粘冷却过程中玻璃液粘度增加的快慢称为硬化速度增加的快慢称为硬化速度。硬化速度与玻璃本身度。硬化速度与玻璃本身粘度粘度- -温度关系有关；还取温度关系有关；还取决于玻璃的冷却速度。决于玻璃的冷却速度。玻璃的定义与通性PPT课件B B 短性玻璃：随温度变化，粘度变化速率快，又称为快凝玻璃。短性玻璃：随温度变化，粘度变化速率快，又称为快凝玻璃。A A 长性玻璃：随温度变化，粘度变化速率慢，又称为慢凝玻璃。长性玻璃：随温度变化，粘度变化速率慢，又称为慢凝玻璃。 对于组成不同的玻璃，粘度温度曲线形状相似，但随温度对于组成不同的玻璃，粘度温度曲线形状相似，但随温度变化，粘度变化速率不同，这

28、种情况称为玻璃具有不同的料性：变化，粘度变化速率不同，这种情况称为玻璃具有不同的料性： 玻璃的定义与通性PPT课件（2 2）粘度的特性温度）粘度的特性温度 特性温度或特征粘度：在玻璃温度特性温度或特征粘度：在玻璃温度- -粘度曲线上（见图粘度曲线上（见图2-3-12-3-1，存在着一些代表性的点。存在着一些代表性的点。A. A. 应变点应变点 粘度为粘度为101014.514.5泊（泊（loglog：14.514.5）时的温度称为应变点。）时的温度称为应变点。 在此温度，玻璃不能产生粘性流动，低于此温度，玻璃中的在此温度，玻璃不能产生粘性流动，低于此温度，玻璃中的应力无法消除。玻璃退火下限。应

29、力无法消除。玻璃退火下限。B. B. 退火点退火点 又称转变温度、转化温度和脆性温度，常用又称转变温度、转化温度和脆性温度，常用T Tg g表示。表示。 退火点是粘度为退火点是粘度为10101313泊时的温度。消除应力的上限温度。泊时的温度。消除应力的上限温度。玻璃的定义与通性PPT课件C. C. 变形点（垂点）变形点（垂点） 由于自垂而开始急剧变曲的温度称为垂点。粘度范围由于自垂而开始急剧变曲的温度称为垂点。粘度范围1010101010101111泊的温度。泊的温度。D.D. 软化点软化点 又称软化温度，常用又称软化温度，常用T Tf f表示。粘度为表示。粘度为 4.54.510107 7泊

30、时的温度。泊时的温度。大致相应于操作温度的下限。大致相应于操作温度的下限。玻璃的定义与通性PPT课件E. E. 流动温度流动温度 粘度粘度10105 5泊时的温度，处于成型粘度范围内。是玻璃成形操泊时的温度，处于成型粘度范围内。是玻璃成形操作基准点之一。作基准点之一。F. F. 熔化温度熔化温度 T TS S 粘度为粘度为101010102 2泊时的温度。熔化。泊时的温度。熔化。 T Tg gT TS S对玻璃成型、熔制具有重要的意义。对玻璃成型、熔制具有重要的意义。玻璃的定义与通性PPT课件2. 2. 玻璃粘度与组成的关系玻璃粘度与组成的关系（1 1）首先决定于硅氧四面体的连接程度，即随）首

31、先决定于硅氧四面体的连接程度，即随O/SiO/Si比的上升而下比的上升而下降。降。玻璃的定义与通性PPT课件（2 2）引入碱金属氧化物）引入碱金属氧化物R RO O（LiLi2 2O O、NaNa2 2O O、K K2 2O O、RbRb2 2O O、CsCs2 2O O等）等）时，粘度降低。时，粘度降低。（3 3）二价金属离子对粘度的影响比较复杂。一般来说降低粘）二价金属离子对粘度的影响比较复杂。一般来说降低粘度的顺序：度的顺序： BaO BaO SrO SrO CaO CaO MgOMgO CaO CaO、ZnOZnO表现较特别，低温时使粘度增加，高温时使粘度表现较特别，低温时使粘度增加，

32、高温时使粘度降低。降低。玻璃的定义与通性PPT课件（4 4）AlAl2 2O O3 3对粘度的影响也比较复杂。用量一般不超过对粘度的影响也比较复杂。用量一般不超过1010，使粘度增加。使粘度增加。 B B2 2O O3 3含量较少时，粘度随含量升高而升高。含量较少时，粘度随含量升高而升高。B B2 2O O3 3含量为含量为1515趋于最高点，以后部分趋于最高点，以后部分BOBO4 4 变成变成BOBO3 3 三角体，粘度下降。三角体，粘度下降。（5 5）稀土氧化物、氯化物及硫酸盐在熔体中一般起降低粘度作）稀土氧化物、氯化物及硫酸盐在熔体中一般起降低粘度作用。用。玻璃的定义与通性PPT课件（二

33、）玻璃的表面张力（二）玻璃的表面张力 玻璃与另一相接触的相界面上，在恒温、恒容下增加一个玻璃与另一相接触的相界面上，在恒温、恒容下增加一个单位表面单位表面所作的所作的功功。 也可定义为：作用在也可定义为：作用在单位长度单位长度液体表面使之收缩的液体表面使之收缩的力力。 熔融玻璃表面质点受到内部质点的作用而趋向于熔体内部，熔融玻璃表面质点受到内部质点的作用而趋向于熔体内部，使表面有收缩的趋势。使表面有收缩的趋势。 表面张力在玻璃的澄清、均化、成形，玻璃液与耐火材料表面张力在玻璃的澄清、均化、成形，玻璃液与耐火材料相互作用等过程中起着重大的作用。在一定程度上决定了气泡相互作用等过程中起着重大的作用

34、。在一定程度上决定了气泡的成长和溶解速度。的成长和溶解速度。玻璃的定义与通性PPT课件1.1.与组成的关系与组成的关系 较复杂，规律性不强。较复杂，规律性不强。 芒硝、芒硝、NaNa2 2SiFSiF6 6 、NaCl 可降低表面张力。可降低表面张力。2.2.与温度的关系与温度的关系 比较复杂。高温时作用速度快，低温时作用速度慢。比较复杂。高温时作用速度快，低温时作用速度慢。3. 3. 玻璃表面张力与气氛的关系玻璃表面张力与气氛的关系 还原气氛下的表面张力约比氧化气氛下增加还原气氛下的表面张力约比氧化气氛下增加2020。 玻璃的定义与通性PPT课件玻璃的定义与通性PPT课件玻璃的定义与通性PP

35、T课件 第二类性质和玻璃成分间的关系比较简单，一般可以根据玻第二类性质和玻璃成分间的关系比较简单，一般可以根据玻璃成分和某些特定的加和法则进行推算。璃成分和某些特定的加和法则进行推算。 当玻璃从熔融状态经过转变区域冷却时，它们往往产生突变，当玻璃从熔融状态经过转变区域冷却时，它们往往产生突变，见图见图。 属于这类性质的有折射率属于这类性质的有折射率(n)(n)、分子体积、分子体积(Vm)(Vm)、色散、密度、色散、密度、弹性弹性(E)(E)模量、刚性模量模量、刚性模量(G)(G)，硬度、热膨系数以及介电常数等。，硬度、热膨系数以及介电常数等。 玻璃的定义与通性PPT课件玻璃的定义与通性PPT课

36、件（一）玻璃的密度（一）玻璃的密度 石英玻璃密度为石英玻璃密度为2.21kg2.21kg10103 3/m/m3 3，普通钠钙硅酸盐玻璃的，普通钠钙硅酸盐玻璃的密度为密度为2.52.52.6 kg2.6 kg10103 3/m/m3 3。 玻璃的密度主要取决于：玻璃的密度主要取决于： 1 1、构成玻璃的原子的质量；、构成玻璃的原子的质量； 2 2、原子堆积紧密程度；、原子堆积紧密程度； 3 3、配位数。、配位数。一般来讲：一般来讲： 1 1、网络结构紧密或网络外结构被填空，密度增加；、网络结构紧密或网络外结构被填空，密度增加； 2 2、温度升高，密度下降；、温度升高，密度下降； 3 3、压力增

37、加，密度增加。、压力增加，密度增加。四、玻璃的物理、化学性质四、玻璃的物理、化学性质玻璃的定义与通性PPT课件（二）玻璃的机械强度（二）玻璃的机械强度 抗压强度比抗张强度大抗压强度比抗张强度大8 81010倍。抗压强度介于倍。抗压强度介于5005002000MPa2000MPa之间，而抗张强度则在之间，而抗张强度则在4040120MPa120MPa之间。之间。 影响玻璃强度的主要因素有：影响玻璃强度的主要因素有：（1 1）玻璃成分的影响）玻璃成分的影响 有完整的、强的有完整的、强的Si-OSi-O键的强度较高。在石英玻璃中加入键的强度较高。在石英玻璃中加入R R+ +离子后，强度降低。离子后，

38、强度降低。 引入少量的引入少量的AlAl2 2O O3 3，使结构紧密，能提高强度。，使结构紧密，能提高强度。玻璃的定义与通性PPT课件（2 2）玻璃的缺陷对强度的影响）玻璃的缺陷对强度的影响 表面微裂纹的存在，玻璃的微不均匀性，玻璃中的宏观和微表面微裂纹的存在，玻璃的微不均匀性，玻璃中的宏观和微观缺陷严重影响玻璃的强度。观缺陷严重影响玻璃的强度。（）温度对玻璃强度的影响（）温度对玻璃强度的影响 低温强度随温度的上升而下降，在低温强度随温度的上升而下降，在200200左右强度为最低点，左右强度为最低点，高于高于200200时，强度逐渐增加。可能是塑性变形引起。时，强度逐渐增加。可能是塑性变形引

39、起。（）玻璃中应力对强度的影响（）玻璃中应力对强度的影响 分布不均匀的残余应力，使强度大为降低。强化（钢化）后，分布不均匀的残余应力，使强度大为降低。强化（钢化）后，玻璃表面存在压应力，强度提高。玻璃表面存在压应力，强度提高。玻璃的定义与通性PPT课件（三）玻璃的弹性（三）玻璃的弹性 定义定义 ：玻璃在外力作用下发生变形，当外力去除后能恢复原：玻璃在外力作用下发生变形，当外力去除后能恢复原来形状的性质。来形状的性质。 弹性模量弹性模量 ：表示材料抵抗变形的能力。：表示材料抵抗变形的能力。 在低温下和常温下玻璃基本上是服从虎克定律的弹性体。在低温下和常温下玻璃基本上是服从虎克定律的弹性体。 玻璃

40、的弹性模量由它的化学组成所决定，同时受到温度和热玻璃的弹性模量由它的化学组成所决定，同时受到温度和热处理的影响。处理的影响。（1 1）组成）组成 内部组成质点间内部组成质点间化学键化学键越越强强变形越小，变形越小，E E越越大大。（2 2）热处理）热处理 淬火玻璃淬火玻璃EE退火玻璃退火玻璃E E 约约27%（3 3）温度）温度 T T E E 玻璃的定义与通性PPT课件（四）玻璃的脆性（四）玻璃的脆性 脆性脆性：材料在受力过程中没有发生塑性变形就断裂的现象叫：材料在受力过程中没有发生塑性变形就断裂的现象叫脆性。脆性。 在常温下玻璃是典型的脆性体。在常温下玻璃是典型的脆性体。 玻璃的脆性由它的

41、化学组成所决定，同时受到温度和热处理玻璃的脆性由它的化学组成所决定，同时受到温度和热处理的影响。的影响。 1 1、R R+ +、R R2+2+使脆性增大，且随其半径增大而上升。使脆性增大，且随其半径增大而上升。 2 2、淬火试样脆性比退火样大、淬火试样脆性比退火样大57倍倍。玻璃的定义与通性PPT课件（五）玻璃的硬度（五）玻璃的硬度 意义意义：玻璃抵抗其它物体侵入其内部的能力。：玻璃抵抗其它物体侵入其内部的能力。 玻璃的硬度决定于化学组成，同时受到温度和热处理的影玻璃的硬度决定于化学组成，同时受到温度和热处理的影响。响。 1 1、网络生成离子使硬度提高，网络外体使硬度降低。、网络生成离子使硬度

42、提高，网络外体使硬度降低。 a a、多铅的或含碱性氧化物高的玻璃，硬度较小。、多铅的或含碱性氧化物高的玻璃，硬度较小。 b b、石英玻璃和含有、石英玻璃和含有10101212B B2 2O O3 3的硼酸盐玻璃硬度最大。的硼酸盐玻璃硬度最大。 2 2、T T高，硬度降低。高，硬度降低。玻璃的定义与通性PPT课件（六）玻璃的热膨胀性（六）玻璃的热膨胀性 玻璃的热膨胀玻璃的热膨胀是由于温度上升时造成玻璃质点热振动的振幅是由于温度上升时造成玻璃质点热振动的振幅增加，导致质点间距增大，使玻璃呈现膨胀。增加，导致质点间距增大，使玻璃呈现膨胀。 常温：质点在平衡位置附近作简谐振动（热运动）；常温：质点在平

43、衡位置附近作简谐振动（热运动）； 高温：质点振动幅度增大，质点间距也变大。高温：质点振动幅度增大，质点间距也变大。 玻璃的热膨胀系数大小主要决定于：玻璃的热膨胀系数大小主要决定于： （1 1）组成玻璃的氧化物中各阳离子和氧离子之间的引力）组成玻璃的氧化物中各阳离子和氧离子之间的引力f f2Z/a2Z/a2 2，Z Z为阳离子的原子价，为阳离子的原子价，a a为正负离子的中心距离。为正负离子的中心距离。f f愈大，愈大，膨胀愈小；反之，则愈大。膨胀愈小；反之，则愈大。 （2 2）网络骨架。）网络骨架。Si-OSi-O组成三度空间网络，刚性大，不易膨胀。组成三度空间网络，刚性大，不易膨胀。加入加入

44、R R2 2O O和氧化物后，膨胀系数增大。引入的少量和氧化物后，膨胀系数增大。引入的少量AlAl2 2O O3 3，膨胀系数，膨胀系数下降。下降。玻璃的定义与通性PPT课件（七）玻璃的电学性质（七）玻璃的电学性质 导电性：导电性： 在常温下一般玻璃是电绝缘材料，在常温下一般玻璃是电绝缘材料，1010111110101313 m m。但转变温。但转变温度度T Tg g点以上，导电率迅速提高，到熔融状态，玻璃变成良导体。点以上，导电率迅速提高，到熔融状态，玻璃变成良导体。1010-2-23 31010-3-3 m m。 玻璃的电导率随组成而改变，碱性氧化物含量越多，电导率玻璃的电导率随组成而改变

45、，碱性氧化物含量越多，电导率就越高。其中影响最大的是就越高。其中影响最大的是NaNa+ +，其次为，其次为LiLi+ +及及K K。 二价碱土金属氧化物对电导率的影响较一价碱金属氧化物小，二价碱土金属氧化物对电导率的影响较一价碱金属氧化物小，影响且随原子半径增大而减少。影响且随原子半径增大而减少。 玻璃的定义与通性PPT课件（八）玻璃的折射率（八）玻璃的折射率 为为1.51.51.751.75。 与玻璃成分，密度、温度、热历史有密切关系。与玻璃成分，密度、温度、热历史有密切关系。 1 1、密度大，结构致密，玻璃折射率大。石英玻璃密度小，、密度大，结构致密，玻璃折射率大。石英玻璃密度小，具有较小

46、的折射率。具有较小的折射率。BaOBaO、PbOPbO折射率高。折射率高。 2 2、一般温度升高玻璃的折射率增大，也有例外。、一般温度升高玻璃的折射率增大，也有例外。 3 3、当玻璃内存在应力时，会产生双折射现象。、当玻璃内存在应力时，会产生双折射现象。玻璃的定义与通性PPT课件（九）玻璃的反射、吸收、透过（九）玻璃的反射、吸收、透过 反射率反射率：从玻璃表面反射出去的光强度与入射光强度之比称：从玻璃表面反射出去的光强度与入射光强度之比称为反射率为反射率R R。 决定于玻璃表面光滑程度及光的入射角。决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。玻璃对光的表面反射导致光损入射角

47、增加，反射率也增大。玻璃对光的表面反射导致光损失，使透过率降低。为了减少反射，可采取表面化学处理或涂膜失，使透过率降低。为了减少反射，可采取表面化学处理或涂膜等方法。等方法。 入射到玻璃上的可见光中的一部分被选择吸收，玻璃就着色，入射到玻璃上的可见光中的一部分被选择吸收，玻璃就着色，并呈现出与被吸收光互补的颜色。如果玻璃对任何波长的光都有并呈现出与被吸收光互补的颜色。如果玻璃对任何波长的光都有同样的吸收，与此透过率相应的呈现白色、灰色至黑色。同样的吸收，与此透过率相应的呈现白色、灰色至黑色。 玻璃着色大致可分为：金属离子着色、胶体着色、光照老化玻璃着色大致可分为：金属离子着色、胶体着色、光照老

48、化着色、放射线和紫外线辐照着色。着色、放射线和紫外线辐照着色。玻璃的定义与通性PPT课件（十）玻璃的化学稳定性（十）玻璃的化学稳定性 玻璃的化学稳定性玻璃的化学稳定性：指玻璃抵抗气体（包括大气在内）或水、：指玻璃抵抗气体（包括大气在内）或水、酸、碱、盐类及其它化学试剂溶液侵蚀破坏的能力。酸、碱、盐类及其它化学试剂溶液侵蚀破坏的能力。 玻璃的化学稳定性决定于：侵蚀介质的种类和特性以及玻璃玻璃的化学稳定性决定于：侵蚀介质的种类和特性以及玻璃的抗蚀能力。的抗蚀能力。1. 1. 玻璃的侵蚀玻璃的侵蚀 对玻璃起作用的侵蚀介质可分为两组：对玻璃起作用的侵蚀介质可分为两组： A A、只能改变、破坏或溶解玻璃

49、结构组成中的、只能改变、破坏或溶解玻璃结构组成中的R R2 2O O、RORO等网络等网络调整物的物质，如水、湿空气、酸、中性盐和酸性盐的溶液。调整物的物质，如水、湿空气、酸、中性盐和酸性盐的溶液。 B B、不仅对上述的、不仅对上述的R R2 2O O、RORO等起作用等起作用, ,而且也对玻璃结构中的硅而且也对玻璃结构中的硅氧骨架起作用的物质，如氢氧化物溶液、碳酸盐溶液、磷酸和磷氧骨架起作用的物质，如氢氧化物溶液、碳酸盐溶液、磷酸和磷酸盐类溶液、氢氟酸和氟化物溶液等。另外还有高温的金属蒸汽、酸盐类溶液、氢氟酸和氟化物溶液等。另外还有高温的金属蒸汽、熔体或熔盐等。熔体或熔盐等。玻璃的定义与通性

50、PPT课件（）水对玻璃的侵蚀（）水对玻璃的侵蚀 玻璃受水侵蚀时，玻璃中的金属离子浸出，离子交换玻璃受水侵蚀时，玻璃中的金属离子浸出，离子交换, ,水化形水化形成成SiOHSiOH4 4, ,形成硅酸凝胶形成硅酸凝胶, ,形成形成SiOSiO2 2薄膜薄膜, ,称为称为“保护膜层保护膜层”。 普通硅酸盐玻璃中含有普通硅酸盐玻璃中含有RORO、R R2 2O O3 3等离子，具有一定的抗水侵等离子，具有一定的抗水侵蚀能力。蚀能力。（）酸对玻璃的侵蚀（）酸对玻璃的侵蚀 除氢氟酸外，一般的酸并不直接与玻璃起反应，它是通过水除氢氟酸外，一般的酸并不直接与玻璃起反应，它是通过水的作用侵蚀玻璃。浓酸对玻璃的

51、侵蚀能力低于稀酸。的作用侵蚀玻璃。浓酸对玻璃的侵蚀能力低于稀酸。 玻璃的定义与通性PPT课件（）碱对玻璃的侵蚀（）碱对玻璃的侵蚀 硅酸盐玻璃一般不耐碱，碱对玻璃的侵蚀是通过硅酸盐玻璃一般不耐碱，碱对玻璃的侵蚀是通过OHOH- -离子破离子破坏硅氧骨架使坏硅氧骨架使SiOSiO2 2溶解在溶液中。所以，在玻璃侵蚀过程中，不溶解在溶液中。所以，在玻璃侵蚀过程中，不形成硅酸凝胶薄膜，而使玻璃表面层全部脱落。形成硅酸凝胶薄膜，而使玻璃表面层全部脱落。（）玻璃的风化（）玻璃的风化 玻璃置于空气中，受到空气中水汽、玻璃置于空气中，受到空气中水汽、COCO2 2、SOSO3 3等侵蚀。它们等侵蚀。它们往往比

52、水溶液具有更大的侵蚀性。对玻璃的侵蚀，先是以离子交往往比水溶液具有更大的侵蚀性。对玻璃的侵蚀，先是以离子交换为主的释碱过程，后来逐步过渡到以破坏网络为主的溶蚀过程。换为主的释碱过程，后来逐步过渡到以破坏网络为主的溶蚀过程。上述过程称为风化。上述过程称为风化。 呈现雾状白斑、虹彩、贴片等现象。呈现雾状白斑、虹彩、贴片等现象。玻璃的定义与通性PPT课件. . 影响玻璃化学稳定性的因素影响玻璃化学稳定性的因素（）玻璃组成的影响（）玻璃组成的影响 硅氧含量愈多，硅氧四面体硅氧含量愈多，硅氧四面体SiOSiO4 4 互相连接程度愈大，玻璃互相连接程度愈大，玻璃的化学稳定性越高。以的化学稳定性越高。以Si

53、OSiO2 2 、AlAl2 2O O3 3、ZrOZrO2 2最为显著。最为显著。（）温度与热处理的影响（）温度与热处理的影响 温度的升高，侵蚀速度增加。温度的升高，侵蚀速度增加。 退火时间增长和退火温度提高，化学稳定性增加。退火时间增长和退火温度提高，化学稳定性增加。（）表面状态的影响（）表面状态的影响 新断口的表面化学稳定性最低。用表面处理的方法（采用无新断口的表面化学稳定性最低。用表面处理的方法（采用无机、有机涂膜）来提高玻璃的化学稳定性。机、有机涂膜）来提高玻璃的化学稳定性。玻璃的定义与通性PPT课件第四节第四节 普通玻璃配合料的制备普通玻璃配合料的制备一、玻璃组成的设计和确定一、玻

54、璃组成的设计和确定1 1、原则、原则（1 1）设计组成，需满足预定性能要求；）设计组成，需满足预定性能要求；（2 2）相图和形成图，设计玻璃组成；）相图和形成图，设计玻璃组成；（3 3）根据生产条件使设计的玻璃能够适应熔制、成型和加工等）根据生产条件使设计的玻璃能够适应熔制、成型和加工等工序的要求；工序的要求；（4 4）所设计的玻璃应当价格低廉、原料易于获得；）所设计的玻璃应当价格低廉、原料易于获得；2 2、步骤、步骤（1 1）列出设计玻璃的性能要求）列出设计玻璃的性能要求（2 2）必要的性能调整；）必要的性能调整；（3 3）经反复试验、性能测试，确定合理的玻璃组成。）经反复试验、性能测试，确

55、定合理的玻璃组成。玻璃的定义与通性PPT课件二、配合料计算二、配合料计算 根据所设计玻璃成分和所用原料的化学成分可以进行配合根据所设计玻璃成分和所用原料的化学成分可以进行配合料的计算。料的计算。（一）配合料计算中的几个工艺参数（一）配合料计算中的几个工艺参数1. 1. 纯碱挥散率纯碱挥散率 纯碱挥散率指纯碱中未参与反应的挥发、飞散量与总量的纯碱挥散率指纯碱中未参与反应的挥发、飞散量与总量的比值，即：比值，即：玻璃的定义与通性PPT课件2. 2. 芒硝含率芒硝含率 芒硝含率指芒硝引入的芒硝含率指芒硝引入的NaNa2 2O O与芒硝和纯碱引入的与芒硝和纯碱引入的NaNa2 2O O总量之总量之比，

56、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与芒硝引入的煤粉含率指由煤粉引入的固定碳与芒硝引入的NaNa2 2SOSO4 4之比，之比，即：即：玻璃的定义与通性PPT课件4. 4. 萤石含率萤石含率 萤石含率指由萤石引入的萤石含率指由萤石引入的CaFCaF2 2量与原料总量之比，即：量与原料总量之比，即：5 5碎玻璃掺入率碎玻璃掺入率 指配合料中碎玻璃用量与配合料总量（生料量指配合料中碎玻璃用量与配合料总量（生料量+ +碎玻璃量）之碎玻璃量）之比。比。玻璃的定义与通性PPT课件（二）计算步骤（二）计算步骤 第一步先进行粗算。第一步先进行粗算。 第二步进行校正。第二步进

57、行校正。 第三步把计算结果换算成实际配料单。第三步把计算结果换算成实际配料单。（三）配料计算实例（三）配料计算实例 p276p276例题例题玻璃的定义与通性PPT课件玻璃的定义与通性PPT课件 21.1217028. 0CaF%85. 02X原料总量含量萤石玻璃的定义与通性PPT课件 设有设有30的的CaF 2与与SiO2反应，生成反应，生成SiF4而挥发，设而挥发，设SiO2的挥发量为的挥发量为X kg，SiO2的摩尔质量为的摩尔质量为60.09，CaF2的摩尔质量为的摩尔质量为78.08，则：，则： kg12. 008.7821%3028.7047. 109.60X玻璃的定义与通性PPT课

58、件5 .144147. 0ONaONaONa%15222X纯碱引入的芒硝引入的芒硝引入的需纯碱带入的需纯碱带入的Na2O量量玻璃中玻璃中Na2O含量含量玻璃的定义与通性PPT课件9503. 024. 58411. 0XSONaC%7 . 442含量芒硝含量煤粉玻璃的定义与通性PPT课件玻璃中的玻璃中的SiO2玻璃中的玻璃中的Al2O3玻璃的定义与通性PPT课件Y82.19Y100%1 . 3纯碱用量纯碱挥散量玻璃的定义与通性PPT课件玻璃的定义与通性PPT课件VII. 校正硅砂和砂岩用量校正硅砂和砂岩用量玻璃的定义与通性PPT课件VIII. 把上述计算结果汇成用原料量表把上述计算结果汇成用原料

59、量表玻璃的定义与通性PPT课件玻璃的定义与通性PPT课件粉料湿基水分粉料干基加水量1kg96.1734.98230.100034.9824129.960加水量玻璃的定义与通性PPT课件配料工艺流程：配料工艺流程：砂岩砂岩 硅砂硅砂石灰石石灰石 白云石白云石 萤石萤石 纯碱纯碱 芒硝芒硝 煤粉煤粉 碎玻璃碎玻璃煅烧煅烧水冷水冷粗碎粗碎粉碎粉碎筛分筛分粉库粉库称量称量水水混合混合运输运输窑头料仓窑头料仓投料机投料机选矿选矿干燥干燥筛分筛分粗碎粗碎粉碎粉碎筛分筛分粗碎粗碎粉碎粉碎筛分筛分粗碎粗碎粉碎粉碎筛分筛分粉碎粉碎筛分筛分水洗水洗拆包拆包拆包拆包粉库粉库粉库粉库粉库粉库粉库粉库 粉库粉库 粉库粉

60、库 粉库粉库 粉库粉库称量称量混合混合洗涤洗涤破碎破碎称量称量粉碎粉碎筛分筛分筛分筛分玻璃的定义与通性PPT课件三、配合料制备三、配合料制备（一）对配合料的质量要求（一）对配合料的质量要求 加速玻璃熔制，提高玻璃质量，防止产生缺陷。加速玻璃熔制，提高玻璃质量，防止产生缺陷。 对配合料的主要要求是：对配合料的主要要求是： （1 1）应有一定的粒度组成，保证均匀度、熔制速度、玻璃液）应有一定的粒度组成，保证均匀度、熔制速度、玻璃液均匀度，提高混合质量，防止分层。均匀度，提高混合质量，防止分层。 （2 2）应具有一定水分，加速熔化。）应具有一定水分，加速熔化。 玻璃的定义与通性PPT课件（3 3）需

61、有一定的气体率，有利于玻璃液的澄清和均化。）需有一定的气体率，有利于玻璃液的澄清和均化。（4 4）必须混合均匀，以保证玻璃液的均匀性。）必须混合均匀，以保证玻璃液的均匀性。玻璃的定义与通性PPT课件（二）配合料制备的工艺流程（二）配合料制备的工艺流程 大部分原料都必须经过破碎大部分原料都必须经过破碎筛分筛分称量称量混合混合制成配制成配合料。合料。 一般工艺流程如图一般工艺流程如图2-3-32-3-3所示。所示。玻璃的定义与通性PPT课件 砂岩 煅烧 水冷 粗碎 粉碎 筛分 粉库 芒硝 煤粉 石灰石 纯碱 萤石 硅砂 称量 粉库 粉库 粉库 粉库 粉库 粉库 粉库 粉库 称量 称量 混合 混合

62、白云石 碎玻璃 选矿 粗碎 粗碎 粗碎 水洗 干燥 筛分 筛分 筛分 筛分 筛分 筛分 粉碎 粉碎 粉碎 粉碎 筛分 洗涤 破碎 粉碎 拆包 拆包 水 窑头料仓 投料机 运输 玻璃的定义与通性PPT课件（三）配合料的质量控制（三）配合料的质量控制 均匀性与化学组成的正确性。均匀性与化学组成的正确性。 （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 3）原料颗粒度的控制；）原料颗粒度的控制； （4 4）称量精度的控制；）称量精度的控制； （5 5）混合均匀度的控制；）混合均匀度的控制； （6 6）分料（分层）的控制；）分料（分层）的控制； （7

63、7）粉料的飞料、沾料、剩料、漏料的控制。）粉料的飞料、沾料、剩料、漏料的控制。玻璃的定义与通性PPT课件第五节第五节 玻璃体的缺陷玻璃体的缺陷 三大类：三大类： 气泡（气体夹杂物）、结石（结晶夹杂物）、条纹和节瘤气泡（气体夹杂物）、结石（结晶夹杂物）、条纹和节瘤（玻璃态夹杂物）。（玻璃态夹杂物）。一、气泡一、气泡 影响制品的外观质量、透明性和机械强度。影响制品的外观质量、透明性和机械强度。（一）气泡的大小与形状（一）气泡的大小与形状 灰泡（直径灰泡（直径0.8mm0.8mm0.8mm）。）。 气泡有球形、椭圆形及线状。气泡有球形、椭圆形及线状。玻璃的定义与通性PPT课件2.2. 二次气泡二次气

64、泡（再生泡）（再生泡） 原因有物理和化学两种。原因有物理和化学两种。 物理：降温后的玻璃液又一次升温超过一定限度，原溶解物理：降温后的玻璃液又一次升温超过一定限度，原溶解于玻璃液的气体由于温度升高引起溶解度降低，析出十分细小、于玻璃液的气体由于温度升高引起溶解度降低，析出十分细小、数量很多、均匀分布的二次气泡。数量很多、均匀分布的二次气泡。 化学：与玻璃的化学组成和使用原料有关。化学：与玻璃的化学组成和使用原料有关。 解决：解决： 1 1、稳定的熔制温度制度；、稳定的熔制温度制度； 2 2、气氛；、气氛； 3 3、窑压。、窑压。玻璃的定义与通性PPT课件（二）气泡的种类与成因（二）气泡的种类与

65、成因1. 1. 一次气泡一次气泡（配合料残留气泡）（配合料残留气泡） 熔制过程中澄清不良造成。熔制过程中澄清不良造成。 1 1、提高澄清温度；、提高澄清温度； 2 2、调节澄清剂用量；、调节澄清剂用量； 3 3、降低窑内气体压力；、降低窑内气体压力； 4 4、降低玻璃与气体界面上的表面张力。、降低玻璃与气体界面上的表面张力。玻璃的定义与通性PPT课件3.3. 耐火材料气泡耐火材料气泡 来源：来源： 1 1、耐火材料空隙中的气体被排到玻璃液；、耐火材料空隙中的气体被排到玻璃液； 2 2、耐火材料与玻璃液的某些反应形成气体。、耐火材料与玻璃液的某些反应形成气体。 防止：防止： 1 1、提高耐火材料

66、质量；、提高耐火材料质量； 2 2、稳定熔窑作业制度。、稳定熔窑作业制度。玻璃的定义与通性PPT课件二、结石（结晶夹杂物）二、结石（结晶夹杂物） 结石：结石：玻璃内结晶态异物。破坏外观、光学均匀性。降低玻璃内结晶态异物。破坏外观、光学均匀性。降低机械强度和热稳定性。机械强度和热稳定性。 分为三类：分为三类：（一）配合料结石（一）配合料结石（未熔化的颗粒）（未熔化的颗粒） 配合料中未熔化的颗粒组分，大多数情况下是石英颗粒，配合料中未熔化的颗粒组分，大多数情况下是石英颗粒，常见的结石是方石英和鳞石英。常见的结石是方石英和鳞石英。 结石的产生与配合料的制备质量，熔制时的加料方式和熔结石的产生与配合料的制备质量，熔制时的加料方式和熔制工艺制度有关。制工艺制度有关。玻璃的定义与通性PPT课件（二）耐火材料结石（二）耐火材料结石 原因：原因： 1 1、受到侵蚀剥落；、受到侵蚀剥落； 2 2、高温时与玻璃液作用；、高温时与玻璃液作用； 3 3、滴落物夹带到制品中。、滴落物夹带到制品中。 解决措施：解决措施： 合理选择优质耐火材料；合理选择优质耐火材料； 避免熔化温度过高；避免熔化温度过高； 避免助熔