材料導(dǎo)論-第五章-無機(jī)非金屬材料(編輯修改稿)
2025-09-01 08:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 璃成分相 同 含 Cu2O 含 Co2O3 幾種玻璃的成分 普通玻璃是 Na2SiO CaSiO SiO2。 30 原 料 純堿 、 石灰石 和 石英 （過量） 主要設(shè)備 玻璃熔爐 生產(chǎn)過程 原料粉碎，玻璃熔爐中強(qiáng)熱，成型冷卻 反應(yīng)原理 復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，主要反應(yīng) 主要成分 Na2SiO CaSiO SiO2熔合在一起形成的物質(zhì)； （ Na2O?CaO?6SiO2） 主要成分是 SiO2 主要性能 玻璃態(tài)物質(zhì)，沒有固定的熔點，在一 溫度范圍內(nèi)逐漸軟化。 Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑ 高溫 CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑ 高溫 玻璃的制造方法 31 配料 加熱熔融 成型 熱處理 玻璃制品 二次加工 1. 玻璃的生產(chǎn)工藝 ● 垂直引上法 ● 水平拉引法 ● 壓延法 ● 浮法 玻璃的制造方法 32 （１）垂直引上法 垂直引上法是引上機(jī)從玻璃液面垂直向上拉引玻璃帶的方法。 分為有槽、無槽和對輥三種方法。 水平拉引法是將玻璃帶由自液面向上引拉 700mm左右高后，繞經(jīng)轉(zhuǎn)向輥再沿水平方向拉引?？梢陨a(chǎn)特薄或特厚玻璃，對玻璃的組成和溫度波動十分敏感。 （２）水平拉引法 玻璃的制造方法 33 水平連續(xù)壓延法是利用一對水冷金屬壓延輥輪將玻璃液壓延成玻璃帶。 因為壓延的過程是在玻璃的塑性狀態(tài)下進(jìn)行的，所以會在玻璃表面留下輥痕。利用這一點，可用此法生產(chǎn)壓花玻璃、夾絲玻璃。 （３）壓延法 （４）浮法 是在熔融的金屬表面形成玻璃的方法，是現(xiàn)代最先進(jìn)的平板玻璃生產(chǎn)方法。它具有產(chǎn)量高、質(zhì)量好、規(guī)模大，板寬、板厚可調(diào)范圍較大等優(yōu)點。 玻璃的制造方法 34 浮法玻璃： 浮法生產(chǎn)的成型過程是在通入保護(hù)氣體（ N2及H2）的錫槽中完成的。熔融玻璃從池窯中連續(xù)流入并漂浮在相對密度大的錫液表面上，在重力和表面張力的作用下，玻璃液在錫液面上鋪開、攤平、形成上下表面平整、硬化、冷卻后被引上過渡輥臺。輥臺的輥子轉(zhuǎn)動，把玻璃帶拉出錫槽進(jìn)入退火窯，經(jīng)退火、切裁，就得到平板玻璃產(chǎn)品。 玻璃的制造方法 浮法玻璃的制造過程示意圖 35 玻璃制品的成型工藝 壓制成形 吹制成形 拉制成形 加工纖維 玻璃的制造方法 36 壓制成形 玻璃的制造方法 37 吹制成形 玻璃的制造方法 38 拉制成形 玻璃的制造方法 39 加工纖維 玻璃的制造方法 40 玻璃的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) ● 玻璃的結(jié)構(gòu) ① 原子排列長程無序，無平移對稱性； ② 原子排列短程有序， 宏觀上統(tǒng)計分布。 蘭德爾 （ Randell） 1930年提出 ， 認(rèn)為玻璃是由 80%的直徑等于 ～ ， 晶體取向無序 。 —— 晶子說 查哈里阿森（ Zachariasen） 1932年提出，認(rèn)為玻璃中硅氧以共價鍵結(jié)合在三維空間內(nèi)形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)。強(qiáng)調(diào)了結(jié)構(gòu)玻璃的連續(xù)性、統(tǒng)計均勻性、無序性。 —— 無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說 兩種觀點的相同之處是都認(rèn)為是 近程有序 而 遠(yuǎn)程無序 ，不同之處是近程程度不同。 41 （ 1）玻璃在常溫下雖呈固態(tài)，但不是晶體，稱為玻璃態(tài)物質(zhì)； （ 2）玻璃是混合物，沒有固定的熔沸點，受熱只能慢慢熔化。 力學(xué)性質(zhì) 理論強(qiáng)度高，實際強(qiáng)度低?？箟簭?qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低。硬度高，脆性大。 物理性質(zhì) 高度透明，具有很重要的光學(xué)性質(zhì)。能透可見光和紅外線。 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定?？顾岣g，但不抗堿。 化學(xué)性質(zhì) ● 玻璃的性質(zhì) 玻璃的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 42 常用玻璃材料 普通玻璃： 在高溫下易軟化，常用來制作 窗玻璃 、 玻璃瓶 、玻璃杯 等 167。 玻 璃 43 石英玻璃： 二氧化硅 單一組分的玻璃。用水晶，硅石，硅化物為原料，經(jīng)高溫熔化或化學(xué)氣相沉積而成 。 特性： 膨脹系數(shù)小，耐酸堿，強(qiáng)度大，濾光。 用途 ：化學(xué)儀器，高壓水銀燈，紫外燈，光導(dǎo)纖維，壓電晶體等。 常用玻璃材料 44 有色玻璃： 金屬氧化物均勻地分散到玻璃態(tài)物質(zhì)里，使玻璃呈現(xiàn)特征顏色。 藍(lán)色 (Co2O3) 紅色 (Cu2O) 淡綠色 (FeO) 常用玻璃材料 45 特性： 透光性好、有折光和散光性。 用途 ：眼鏡片、照相機(jī)、顯微鏡、凹凸透鏡等光學(xué)儀器。 光學(xué)玻璃： 對折射率、色散、透射比、光譜透射率和光吸收等光學(xué)特性有特定要求，且光學(xué)性質(zhì)均勻的玻璃 。 常用玻璃材料 46 鋼化玻璃 ：玻璃在電爐里加熱軟化，再急速冷卻得鋼化玻璃。 特性： 耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度大、質(zhì)輕 ， 抗震裂。 用途 ：運動器材、微波通訊器材、車窗玻璃等。 常用玻璃材料 47 玻璃纖維： 它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝制造成的，其單絲的直徑為幾個微米到二十幾米個微米，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的 1/201/5 。
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