玻璃工艺学讲课用

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绪论
玻璃的历史
公元前3500年古埃及-绿色玻璃珠饰品-不透明 公元1世纪初古罗马-吹制花瓶-透明 中世纪，意大利，威尼斯（姆拉诺岛）-精品 16世纪到欧洲-18世纪捷克（厚壁，无色透明） 1790年法国化学家卢布兰-碱灰制造法，降低玻璃生产成本 1828年，法国罗宾，吹制玻璃瓶机器；20世纪初英国欧文斯 玻璃瓶自动成型机，2500个/小时啤酒瓶 1873比利时弗克拉板机-平板玻璃 1903 压延法（亨利福特法） 1957英国浮法成型（匹尔金顿PB法）
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浮法玻璃
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•微晶玻璃
微晶玻璃
普通玻璃
微晶和玻璃相
成核剂 玻璃相
Hale Waihona Puke Baidu
特点：膨胀系数变化范围大;机械强度 高;良好的电绝缘性;化学及热稳定性 高;使用温度高;耐磨性高;增强光泽度 的持久性。 晶体尺寸:10nm-103nm 数量:50％～90％
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微晶玻璃
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微晶玻璃（CRYSTOE and NEOPARIES）
安全性 高强度 热稳定性 不能切割和加工 在温差变化大时有自爆的可能性 表面存在凸凹不平的现象
防弹玻璃
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防弹玻璃是由玻璃（或有机玻璃）和优质工程 塑料经特殊加工得到的一种复合型材料，它通 常是透明的材料，通常包括聚碳酸酯纤维层夹 在普通玻璃层之中。
镀膜玻璃
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镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层 金属、合金或金属化合物薄膜，以改变 玻璃的光学性能，满足某种特定要求。 镀膜玻璃按产品的不同特性，可分为以 下几类：热反射玻璃、低辐射玻璃（ Low-E）、导电膜玻璃等。
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成绩考核方式和考察及格标准
笔试考核：90分 平时成绩：10分
对学习本课程的要求
(1) 认真听课，记好笔记 (2) 及时复习 (3) 独立完成作业
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主要讲述内容
绪论 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章
玻璃结构和性质 玻璃原料及配合料制备 玻璃熔制 玻璃成型 玻璃的退火与淬火 玻璃的深加工
玻璃化方法 (glassification method)
1.固体（晶体）直接玻璃化——无定形固体 2.经液相玻璃化——玻璃 3.由气相制玻璃——无定形薄膜
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品种
浮法玻璃 1)具有特殊的光彩和亮度,超过普通抛光平板
玻璃。 2)两面非常平,反射和透射时不变形。 3)平稳而连续不断的制造出来。 应用:建筑,镜面等板材.
所以，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比玻 璃韧性强。
置备微晶玻璃首先要把原材料按照比例配好， 放到窑炉里烧熔，等全部融化之后，把熔液倒 在冰冷的铁板上，这叫做淬火，淬火之后，原 料已经变成了一块晶莹的玻璃，这一步是烧结 的过程。现在，我们把玻璃捣碎，装入模具， 抹平，再次放入窑炉，这次煅烧使它的原子排 列规则化，是从普通玻璃到微晶玻璃的过程。
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中国玻璃
历史悠久 近3000年历史,青铜冶炼技术，平板玻璃产量 23年占世界第一,约占50%。 种类:平板玻璃:器皿玻璃=4:10 1971年,浮法玻璃生产线,相继出现了激光、微晶、半导 体、光敏等玻璃. 工艺：原始吹制法,压制法,平拉法,浮法; 超速冷却法,气相凝聚,液相析出法,固相热解法,晶体能泵 入法,溶胶－凝胶法
热反射玻璃一般是在玻璃表面镀一层或 多层诸如铬、钛或不锈钢等金属或其化 合物组成的薄膜，使产品呈丰富的色彩 ，对于可见光有适当的透射率，对红外 线有较高的反射率，对紫外线有较高吸 收率，因此，也称为阳光控制玻璃，主 要用于建筑和玻璃幕墙；
低辐射玻璃是在玻璃表面镀由多层银、铜或锡 等金属或其化合物组成的薄膜系，产品对可见 光有较高的透射率，对红外线有很高的反射率 ，具有良好的隔热性能，主要用于建筑和汽车 、船舶等交通工具，由于膜层强度较差，一般 都制成中空玻璃使用；
*其它品种
变色玻璃:受紫外线或日光照射后,自动变色,光 照停止后又恢复到原来的透明状态。 特点是长时间反复变色而无疲劳现象且机械强 度好,化稳性好. 太阳镜：含有卤化银的铝硼硅酸盐玻璃或铝磷 酸盐玻璃 nAg(Cl,Br) nAg+n(Cl,Br)
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变色玻璃是在玻璃原料中加入光色材料制成。此材料 具有两种不同的分子或电子结构状态，在可见光区有 两种不同的吸收系数，在光的作用下，可从一种结构 转变到另一种结构，导致颜色的可逆变化，常见的含 卤化银变色玻璃，是在钠铝硼酸盐玻璃中加入少量卤 化银（AgX）作感光剂，再加入微量铜、镉离子作增 感剂，熔制成玻璃后，经适当温度热处理，使卤化银 聚成微粒状而制得。当它受紫外线或可见光短波照射 时，银离子还原为银原子，若干银原子聚集成胶体而 使玻璃显色；光照停止后，在热辐射或长波光（红光 或红外）照射下，银原子变成银离子而退色。卤化银 变色玻璃的特点是不容易疲劳，经历30万次以上明暗 变化后，依然不失效，是制作变色眼镜常用的材料。
热稳定性
温差760℃，安全耐温1000℃
防火玻璃
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是采用物理与化学的方法，对浮法玻璃进行处 理而得到的。在1000℃火焰冲击下能保持 (84~183)min不炸裂，从而有效地阻止火焰与烟 雾的蔓延。
复合防火玻璃（水溶性无机防火胶）
单片防火玻璃（硼硅酸盐玻璃、铯钾防火玻璃）
钢化玻璃
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钢化玻璃
又称微晶玉石或陶瓷玻璃。是综合玻璃，是一种外国 刚刚开发的新型的建筑材料，它的学名叫做玻璃水晶 。微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同。它具 有玻璃和陶瓷的双重特性，普通玻璃内部的原子排列 是没有规则的，这也是玻璃易碎的原因之一。而微晶 玻璃象陶瓷一样，由晶体组成，也就是说，它的原子 排列是有规律的。
属于安全玻璃。钢化玻璃其实是一种预应力玻璃，为 提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法，在玻璃 表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力 ，从而提高了承载能力，增强玻璃自身抗风压性，寒 暑性，冲击性等。 就是将普通退火玻璃先切割成要求尺寸，然后加热到 接近软化点的700度左右，再进行快速均匀的冷却而得 到钢化处理后玻璃表面形成均匀压应力，而内部则形 成张应力，使玻璃的抗弯和抗冲击强度得以提高，其 强度约是普通退火玻璃的四倍以上。已钢化处理好的 钢化玻璃，不能再作任何加工或受破损，否则就会“ 粉身碎骨”。
导电膜玻璃是在玻璃表面涂敷氧化铟锡等导电 薄膜，可用于玻璃的加热、除霜、除雾以及用 作液晶显示屏等；
镀膜玻璃的生产方法很多，主要有真空磁控溅射法、 真空蒸发法、化学气相沉积法以及溶胶—凝胶法等。 磁控溅射镀膜玻璃利用磁控溅射技术可以设计制造多 层复杂膜系，可在白色的玻璃基片上镀出多种颜色， 膜层的耐腐蚀和耐磨性能较好，是目前生产和使用最 多的产品之一。化学气相沉积法是在浮法玻璃生产线 上通入反应气体在灼热的玻璃表面分解，均匀地沉积 在玻璃表面形成镀膜玻璃。该方法的特点是设备投入 少、易调控，产品成本低、化学稳定性好，可进行热 加工，是目前最有发展前途的生产方法之一。