玻璃性质 玻璃工艺学 知识介绍.pptVIP

第二章 玻璃性质;2.1　玻璃的定义与通性;2.1.2　玻璃的通性（掌握）;¤性质变化的可逆性：从熔体状态冷却（或相反加热）过程中，可以多次进行，其物理化学性质产生逐渐和连续的变化，而且是可逆的，并且没有新相生成。;;;无规则网络学说：强调了玻璃中多面体相互间排列的连续性、均匀性和无序性方面。（宏观）; 2.2.4 影响玻璃性能的结构因素;黏滞流动：在外力作用下，玻璃液中的结构组元(离子或离子基团）发生流动，如该流动以占据结构空位的方式来进行的，称～;? 熔制中：粘度小，有利于玻璃液澄清、均化。 ? 成型中：粘度不均匀产生玻筋；粘度的作用， 使玻璃厚度均匀；粘度随温度变化的快慢影 响成型速度。 ? 退火中：退火在恰当的粘度下进行。;1、应变点——大致相当于粘度为1013.6·秒的温度，即应力能在几小时内消除的温度。;6、操作范围——相当于成型玻璃表面的温度范围。T上限指准备成形操作的温度，相当于粘度为102-103帕秒(103—104泊)的温度。T下限指相当于成形时能保特制品形状的温度，相当于粘度＞105帕秒的温度。操作范围的粘度一般为103-106.6帕秒。 7、熔化温度——粘度为10帕·秒的温度，在此温度下玻璃能以一般要求的速度熔化。 8、自动供料机供料粘度——102-103帕·秒 ;2.3.2 η与成分关系;CaO可缩短料性，提高玻璃成型速度;2.3.3 与T关系;2.3.4 粘度的计算; 玻璃粘度（Pa.S）;2.4 表面张力;2.4.2 σ与组成的关系;3、RO：与R2O类似，但由于2e，场强大，极化率↓ 同量RO：σMgO.SiO2＞σCaO. SiO2＞σSrO. SiO2＞ σBaO. sio2 BeO例外：因为[BeO4]补网，r↑,σ↓。 4、其它氧化物： PbO：Pb2+极化率大，Pb2+在表面定向排列σ↓。 B2O3：σ↓因为内部以[BO4]较多，表层[BO3]较 多，重复于表面的力小。 Al2O3：另[BO4]使联接程度大。有足够R2O时加入 σ↓。 5、σ的计算，σ=∑P2σ2;2.4.3 σ与温度关系;1、润湿性：表示各接触相界面能量关系。 σls+σlg cosθ=σgs θ＜90°润湿 θ=0°完全润湿 θ=180°完全不润湿 2、影响润湿性（角）的因素： 由前式知：σlg↑，cosθ↓，润湿性↓。 σls↑，cosθ↓，润湿性↓。 ? 玻璃化学组成：rR+↑，润湿能???↑。 ? 气体介质种类：含氧介质润湿能力↑（因为使σlg↓）。 ? 固体表面氧化状态：表面以低价氧化状态存在，润湿性好。;? 固定表面温度：T↑。 ? 固体表面性质，表面状态：粗糙，润湿性能好。 3、润湿性意义： ? 延长炉龄方面 ? 控制T，利于成型，取样。 ? 玻璃与金属封接，希望θ小。 ? 其它：药玻：希望θ大。 玻纤：θ适当。;2.5 密度;2.5.2 密度的影响因素;2.5.3热历史与D的关系;2.5.5 D与P的关系;2.6???机械强度;2.6.2 影响玻璃实际强度的因素;3、玻璃中的宏观和微观缺陷 宏观：固、气、玻璃体类杂物 微观：点缺陷、局部缺陷、晶、界等 （导致微裂纹、应力集中。α↓） 4、尺寸表面状态、周围介质： 几何尺寸↓，表面和内部缺陷产生的几率↓，强度↑。如玻璃纤维当直径＜8—10cm强度，可达200—300kg/mm2。 ;表面擦伤，强度↓，（如磨光） 表面HF处理，强度↑（但后又恢复开始状态，说明微纹有一定深度）。 5、玻璃中的残余应力 分布不均匀的残余应力，使强度大为降低。 6、玻璃的疲劳现象：玻璃在远小于其强度的应力作用下，随着时间延迟或应力突变一定次数后，突然断裂。 ;2.6.3 提高强度的方法;2.7 热学性质;? 热历史 低温：α退α淬 转变温度范围内：α退α淬 ? T：T↑, α↑ ? 分相、析晶 分相：α取决于连续相的种类 析晶：α取决于晶体相的种类 ;2.7.2 热稳定性;2.8 化学稳定性;2.8.2 耐水性;2、结果 ? 产物Si(OH)4是极性分子，水分子在其周围定向排列，成为硅质凝胶，导致结果： 理论上：阻止Na+、H+通过，反应变慢，相当于“保护膜” 实际上：反应加快，原因： （1）H+代替Na+，因为H+半径小，玻璃结构疏松化 （2）H2O腐蚀网络，结构疏松 ? 不能继续反应 原因：主要由于压制效应;2.8.3 耐酸性 侵蚀机理： 1、 通过H2O侵蚀玻璃，不同在于： （1）酸中H+浓度大于水中H+浓度，离子交换速度大