【正文】 璃要經(jīng)過從熔化到顯色的過程，金屬膠體在玻璃中均勻析出的過程有以下幾個步驟： a 、金屬離子溶解在玻璃中； b 、金屬離子還原為原子態(tài)金屬； c 、生成金屬晶核； d 、金屬晶體生長。其中，第一步是在高溫下進行的，其他過程是從玻璃的轉(zhuǎn)變點附近到軟化點附近的適當溫度范圍內(nèi)進行的。金屬離子充分溶解于玻璃熔體中是金屬膠體著色的前提。不同的金屬要求不同的氣氛，銅紅玻璃必須在還原條件下熔制，金紅玻璃必須在氧化條件下熔制，銀黃玻璃要在中性條件下熔制，以便使這些金屬在高溫下均以離子狀態(tài)均勻分布于玻璃熔體中，而不至于難以還原或還原過度。通過熱還原法和光化學還原法將金屬離子還原成原子狀態(tài)后，必須進行適當?shù)臒崽幚恚@色），使金屬原子聚集、成核并長大為膠體。還原過程與顯色過程往往同時進行。在熱處理顯色過程中，金屬顆粒常常由于成長過大，而使玻璃發(fā)生乳濁（肝色）現(xiàn)象。為防止這種現(xiàn)象，除了適當控制顯色工藝制度外，一般在玻璃中加入適量的氧化亞錫，利用金屬橋，防止乳濁。二、玻璃的加工玻璃制品的加工可以分為冷加工、熱加工和表面處理三大類。冷加工通過機械方法改變玻璃制品的外形和表面狀態(tài)，稱為冷加工。基本方法有研磨、拋光、切割、噴砂、鉆孔和切削。熱加工利用玻璃粘度隨溫度改變的特性以及表面張力與導熱系數(shù)可以對玻璃制品進行進行熱加工。熱加工可以進行成型，也可以改善制品性能和外觀質(zhì)量?？梢赃M行切割、鉆孔、焊接、火拋光和燒口。熱加工時要防止析晶，焊接時二者的膨脹系數(shù)要“匹配”。同時，應慢冷防止炸裂或產(chǎn)生大的永久熱應力。表面處理可以歸納為三類：一是形成光滑面或散光面，通過表面處理控制表面的凹凸，如化學蝕刻，化學拋光等。二是改變玻璃的薄層組成，改善表面性質(zhì)，以得到新的性能，如表面著色，改善化學穩(wěn)定性等。三是表面涂層，如鍍銀，表面導電玻璃，憎水玻璃等。1）化學蝕刻是用氫氟酸溶掉玻璃表面層的硅氧，根據(jù)殘余鹽類的溶解度不同，得到有光澤表面或無光澤表面。即蝕刻后的玻璃的表面性質(zhì)決定于氫氟酸與玻璃作用后所生成的鹽類的性質(zhì)、溶解度大小、結(jié)晶的大小以及是否容易從玻璃表面清除。若反應物不斷被清除，腐蝕作用均勻，可以得到非常光滑或有光澤的表面。反應產(chǎn)物溶解度小，得到粗糙無光澤表面。結(jié)晶大使表面無光澤。玻璃的組成影響蝕刻表面的性質(zhì)，如玻璃中含鉛較多會形成細粒的表面。蝕刻液的組成也影響蝕刻表面。蝕刻液中若含有能溶解反應物的成分則可以得到光澤的表面。2）化學拋光利用氫氟酸破壞玻璃表面原有的硅氧膜生成一層新的硅氧膜，使玻璃得到很高的光潔度與透光度?；瘜W拋光有兩種。一種是單純的化學侵蝕作用，一種是化學侵蝕與機械研磨結(jié)合。前者大多用于器皿，后者用于平板玻璃。3）表面著色（擴散著色）高溫下用著色離子的金屬、熔鹽、鹽類糊膏涂覆在玻璃表面，使著色離子與玻璃中的離子進行交換，擴散到玻璃表層中，使玻璃表面著色，有些金屬離子還需要還原為原子，原子聚集成膠體而著色。通常是把著色離子的鹽類加入填充劑（載體—ZrO粘土等）、粘結(jié)劑（糊精、阿拉伯膠、松節(jié)油等）配成糊狀物，涂于玻璃表面，放入馬弗爐熱處理。應用電浮法可以連續(xù)生產(chǎn)表面著色玻璃。此外，還可以利用表面金屬涂層制造反射鏡、熱反射玻璃、膜層導電玻璃、保溫瓶等。玻璃的鋼化為了提高玻璃的強度，對退火后的玻璃進行熱鋼化（物理鋼化），也叫淬火。即把玻璃加熱到一定溫度，在冷卻介質(zhì)中急劇均勻冷卻，玻璃內(nèi)外層產(chǎn)生很大的溫度梯度，所產(chǎn)生的應力由于玻璃處于粘滯流動狀態(tài)而被松弛，成為有溫度梯度而無應力的狀態(tài)，當玻璃溫度梯度消失，原松弛應力轉(zhuǎn)為永久應力，使玻璃表面產(chǎn)生一層壓應力，增強了玻璃表面的抗張強度?；瘜W鋼化是基于玻璃表面離子的遷移（擴散），把加熱的含堿玻璃浸入溶融鹽浴中處理，通過玻璃與熔鹽的離子交換改變玻璃表面的化學組成，使玻璃表面形成均勻分布的壓應力層。從而提高玻璃的表面抗張強度。夾層玻璃和中空玻璃第二章 水 泥 材 料第一節(jié) 概述一、水泥的定義和分類膠凝材料（膠結(jié)料）：在物理、化學作用下，能從漿體變成堅固石狀體，并能膠結(jié)其他物料，制造具有一定的機械強度的復合固體的物質(zhì)。水泥：加入適量水后可成塑性漿體，既能在空氣中硬化又能在水中硬化，并能將砂、石或纖維材料等牢固得膠結(jié)在一起的細粉狀無機非金屬水硬性膠凝材料。按用途和性能可分為：通用水泥，專用水泥和特性水泥三大類。通用水泥為大量土木建筑工程一般用途的水泥，如硅酸鹽水泥，火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥和復合硅酸鹽水泥等。專用水泥是指具有專門用途的水泥，如油井水泥，砌筑水泥等。特性水泥是指某些性能比較突出的一類水泥，如快硬水泥、抗硫酸鹽水泥、中熱水泥、自應力水泥等。通常習慣于把專用水泥和特性水泥統(tǒng)稱為特種水泥。按熟料所含的主要水硬性礦物可分為硅酸鹽水泥，鋁酸鹽水泥，硫鋁酸鹽水泥和氟鋁酸鹽水泥等。還有以工業(yè)礦渣和地方材料為主要組分的少熟料或無熟料水泥二、水泥的性能和應用水泥是一種主要的建筑材料，隨著生態(tài)水泥的開發(fā)，水泥工業(yè)將為環(huán)保作出重要貢獻。水泥有很多優(yōu)良性能：水泥漿有很好的可塑性，可制成各種形狀和尺寸的混凝土構(gòu)件。適應性強，可廣泛用于海上、地下或干熱、嚴寒地區(qū)以及耐腐蝕、防輻射等特殊工程的要求。耐久性好，水泥混凝土既沒有鋼材的銹蝕問題，也沒有塑料的老化和污染問題。水硬性，熟料水化物析出，相互結(jié)合使水泥漿稠化而凝結(jié)變硬，并與集料結(jié)成一體，逐漸產(chǎn)生硬度，并隨齡期延長而增加，早期更快。相對能耗低，雖然制造水泥本身能耗較高，但水泥與砂石等骨料制成的混凝土卻是一種低能耗的建筑材料。水泥除應用于傳統(tǒng)的建筑以及農(nóng)田水利和港行工程外，宇航，核工業(yè)及其他新興工業(yè)建設所需無機非金屬材料，最基本的都是以水泥基為主的新興復合材料。三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法和主要工藝流程在我國，硅酸鹽水泥既指采用硅酸鹽水泥熟料制成的一大類通用水泥，又可指我國水泥標準GB1751999中所定義的硅酸鹽水泥這一種通用水泥。該標準規(guī)定：凡由硅酸鹽水泥熟料、0%~5%石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥（即國外通稱的波特蘭水泥Portland cement）。這種硅酸鹽水泥又分為兩種類型：不摻混合材料的稱為Ⅰ型硅酸鹽水泥，代號為P. Ⅰ；摻加不超過5%混合材料的稱為Ⅱ型硅酸鹽水泥，代號為P. Ⅱ.硅酸鹽水泥傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程可以概括為“兩磨一燒”即把生產(chǎn)過程分為三個階段：第一階段——生料制備：把石灰質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料及少量校正原料經(jīng)處理（破碎或烘干）后按一定比例配合、磨細、均化，調(diào)制成化學成分合適且分布均勻的的生料——第一“磨”。第二階段——熟料煅燒：將適當成分的配合生料在窯內(nèi)煅燒至部分熔融，冷卻后得到以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料（簡稱熟料）——即為“燒”。第三階段——水泥制成：將熟料、適量石膏，有時加入適量混合材料共同磨細成水泥——第二“磨”。現(xiàn)代水泥工業(yè)的窯外分解技術(shù)，則在傳統(tǒng)的“兩磨一燒”基礎上，加強了原料預均化技術(shù)、以計算機應用為主的自動化控制技術(shù)和增設水泥窯尾的預熱器及預分解爐系統(tǒng)。水泥的生產(chǎn)方法按生料制備方式的不同分為“干法”與“濕法”兩大類。將原料經(jīng)破碎、烘干、配合、磨成生料粉，然后喂入窯內(nèi)煅燒成熟料的方法稱為“干法”。將生料粉加適量水制成生料球，再喂入窯內(nèi)煅燒成熟料的方法稱為“半干法”。此法也可歸為干法。在我國窯外分解生產(chǎn)技術(shù)又稱為新型干法生產(chǎn)技術(shù)。將原料加水粉磨成生料漿再喂入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒成熟料的方法稱為“濕法”。將生料漿先脫水再進窯煅燒，稱為“半濕法”，亦可歸為濕法。按水泥工業(yè)窯爐的不同，水泥生產(chǎn)可分為立窯生產(chǎn)和回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)，回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)又可分為干法窯、濕法窯、立波爾窯、帶窯外分解的預分解窯等。窯外分解窯干法水泥廠生產(chǎn)流程圖機械化立窯水泥廠生產(chǎn)流程第二節(jié) 硅酸鹽水泥熟料的組成和配料硅酸鹽水泥的水硬性來源于其熟料的水硬性，熟料的水硬性又因其含有水硬性礦物。熟料礦物是由生料高溫煅燒，各氧化物化合而成。一、硅酸鹽水泥熟料的化學成分一般以氧化物表示熟料的化學成分。為了獲得合理的熟料礦物組成，必須將生料中相應氧化物的質(zhì)量百分含量控制在一定范圍內(nèi)。在CaOSiO2Al2O3Fe2O3相圖中，硅酸鹽水泥熟料的組成都是落在高鈣區(qū)。四種主要氧化物含量的波動范圍為：CaO62%~67%；SiO220%~24%；Al2O34%~7%；~%.在熟料中，這四種氧化物通常占95%左右，另外約含有5%的其他少量氧化物，如MgO，SO3，TiO2，P2O5以及R2O等。二、熟料的礦物組成在水泥熟料中，氧化鈣、氧化硅、氧化鋁和氧化鐵以兩種或兩種以上氧化物反應生成多種礦物集合體存在。這些礦物結(jié)晶細小，通常為30μm~60μm。因此，水泥熟料是一種多種礦物組成的，結(jié)晶細小的人造巖石。在硅酸鹽水泥熟料中主要形成四種礦物：硅酸三鈣3CaOSiO2，簡寫為C3S；硅酸二鈣2CaOSiO2，簡寫為C2S；鋁酸三鈣3CaOAl2O3，簡寫為C3A；鐵相固溶體，通常以鐵鋁酸四鈣4CaO Al2O3Fe2O3 作為其表達式，簡寫為C4AF.通常，熟料中的C3S和C2S合稱為硅酸鹽礦物，二者含量占75%左右； C3A和C4AF含量占22%左右，它們在煅燒過程中，與氧化鎂、堿等在高于1250~1280℃會逐漸熔融成液相以促進C3S的順利形成，故稱為熔劑型礦物。此外，熟料中還有少量游離氧化鈣、方鎂石、含堿礦物及玻璃體等。三、熟料率值 熟料率值是水泥生產(chǎn)中用以表示熟料化學或礦物組成相對含量的比率系數(shù)。 它們與熟料質(zhì)量和生料易燒性有較好的相關性，是生產(chǎn)控制的重要指標。硅率或硅酸率表示熟料化學成分中氧化硅的百分含量與氧化鋁和氧化鐵百分含量之和的比率，用SM表示： SM=SiO2/（Al2O3+ Fe2O3 )~。鋁率或鐵率通常用IM表示： IM= Al2O3/ Fe2O3~。石灰公式KH=（ Al2O3 – Fe2O3)/ SiO2.石灰飽和系數(shù)表示熟料中全部SiO2生成硅酸鈣所需的CaO量與全部SiO2 理論上全部生成硅酸三鈣所需的CaO量之比，亦即表示熟料中SiO2被CaO飽和成硅酸三鈣的程度。~。20 / 2