玻璃光学材料检测与应用

1玻璃瓶玻璃工艺烛台建筑玻璃艺术玻璃2这些是我们常见的用的比较多的玻璃，就是平板玻璃。像画框表面，外墙窗户，门等。平板玻璃3钢化玻璃钢化玻璃是由平板玻璃加工来的一种预防性玻璃，是平板玻璃强度、抗拉度、抗冲击的数倍，不容易破碎，即使破碎也对人体伤害不大。家里的茶几，汽车的挡风镜。。。。。。都是它的应用4光学材料5磨砂玻璃磨砂玻璃是在普通平板玻璃上面在磨砂加工而成。表面粗糙，使光线产生漫射，透光而不透视，它可以使室内光线柔和而不刺目。常用于需要隐蔽的浴室、卫生间、办公室的门窗及隔断。使用时应将毛面向窗外。用毛玻璃片是为了保证毛玻璃与集气瓶接触更为紧密。因为集气瓶的瓶口也是磨沙的，用毛玻璃时也应用磨沙的这一面。这样收集的气体就不容易外漏了。6喷砂玻璃是以水混合金刚砂,高压喷射在玻璃表面,以此对其打磨的一种工艺。多应用室内隔断、装饰、屏风浴室、家具、门窗等处让生活更美妙有情调。7压花玻璃又称花纹玻璃、滚花玻璃，是采用压延方法制造的一种平板玻璃，制造工艺分为单辊法和双辊法。作为浴室，浴厕门窗、门窗、屋内间隔玻璃8夹丝玻璃别称防碎玻璃。它是将普通平板玻璃加热到红热软化状态时，再将预热处理过的铁丝或铁丝网压入玻璃中间而制成。它的特性是防火性优越，可遮挡火焰，高温燃烧时不炸裂，破碎时不会造成碎片伤人。另外还有防盗性能，玻璃割破还有铁丝网阻挡。主要用于屋顶天窗、阳台窗。9中空玻璃由美国人于1865年发明，是一种良好的隔热、隔音、美观适用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料，它是用两片（或三片）玻璃，使用高强度高气密性复合粘结剂，将玻璃片与内含燥剂的铝合金框架粘结，制成的高效能隔音隔热玻璃中空玻璃多种性能优越于普通双层玻璃，因此得到了世界各国的认可，中空玻璃是将两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封，使玻璃层间形成有干燥气体空间的玻璃制品。其主要材料是玻璃、铝间隔条、弯角栓、丁基橡胶、聚硫胶、干燥剂。10产品类别：安全玻璃、夹胶玻璃产品特性：通透、防暴、防水、防紫外线应用范围：工程装饰、户外装饰、家居装饰等夹层玻璃11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。12美观性：曲面形状中间无连接驳口，线条优美，达到整体和谐的意境。特异性：可根据要求做成各种不规则弯曲面。热弯玻璃13玻璃砖是用透明或颜色玻璃制成的块状、空心的玻璃制品或块状表面施釉的制品。其品种主要有玻璃空心砖、玻璃饰面砖及玻璃锦砖（马赛克）等2008水立方国家游泳馆的建成和2010上海世博会联合馆的大量应用，使得这个产品成为时下较为热门的内、外装修材料。14玻璃纸是一种是以棉浆、木浆等天然纤维为原料，用胶黏法制成的薄膜。它透明、无毒无味。其分子链存在着一种奇妙的微透气性，可以让商品像鸡蛋透过蛋皮上的微孔一样进行呼吸，这对商品的保鲜和保存活性十分有利；对油性、碱性和有机溶剂有强劲的阻力；不产生静电，不自吸灰尘；因用天然纤维制成，在垃圾中能吸水而被分解，不至于造成环境污染。广泛应用于商品的内衬纸和装饰性包装用纸。它的透明性使人对内装商品一目了然，又具有防潮、不透水、不透气、可热封等性能，对商品起到良好保护作用。与普通塑料膜比较，它有不带静电、防尘、扭结性好等优点。玻璃纸有白色，彩色等。可作半透膜。15第一节概述1.玻璃的历史玻璃是历史最悠久的人造材料之一。它的发展史始于人类开始知道火对于物质的作用，它的出现是在史前时代，可能与人类发明冶金方法和制陶方法同时。因此玻璃已有数千年的历史。根据罗马史学家Pliny记载，关于发现玻璃的传说，可远溯至西元前3500年，腓尼基航海商人运送碳酸钠，在地中海沿岸煮食，以碳酸钠当砖垫锅，在高温熔融下混合海砂。意外发现晶亮的物质---玻璃。然而最早期的玻璃的制造，则是西元前2500年发现的玻璃珠，以及1000年后在美索不达米亚平原与埃及，以胚心成形制成的玻璃容器，从此展开人类璀璨的玻璃艺术史。16西元元年左右罗马帝国时期吹制技术的发明，是玻璃史上重要的转折点之一，使得玻璃不再只是奢侈品。在东西文化交流的影响下，以模吹加金箔银箔与彩绘装饰为主。工业革命的材质改良与技术革新，促成18世纪以美国为主的机械量产，至此玻璃从王公贵族的豪奢之物，因大量生产而变成人们所需的日常用品，如门窗、杯碗瓢盘与生活周遭的各样科技应用。1962年美国HarveyLittleton和DominiqueLabino成功研制小坩锅，使得玻璃跳脱机械量产体制，得以成为艺术创作的材质，进而带动全球风行的工作室玻璃艺术风潮，兴起许多世界知名的玻璃艺术家。17玻璃——熔体冷却后呈坚硬无定形状态的无机物2.玻璃的结构18普通玻璃的化学结构19Na2O的加入对SiO2网络的影响20玻璃是由矽砂、碳酸钠、石灰石等以高温(1300°C~1600°C左右)烧熔而成，冷却后成为一种硬而脆之透明或半透明物体。主原料如下：矽砂约占70%，为火成岩经崩坏作用而瓷土化所生，内含石英粒，系砂中含有二氧化矽，可使玻璃化。碳酸钠约占15%，碳酸钠可降低矽砂熔解温度，其他的助剂如碳酸钾也可降低熔点。3.制造玻璃的主要原料21石灰石约占10%，在化学上称之为碳酸钙，可降低玻璃的熔融温度，如果玻璃中仅有矽砂、碳酸钠或碳酸钾而无石灰石，则玻璃会在沸水中熔解，这种缺钙的玻璃称为水玻璃，具有硬化、快干、防漏等功能，为大地工程中地质改良的材料。其他材料约占5%，有时玻璃中会添加一些物质使其具有特殊的功用。如添加一些化学药品可除去如铁质等杂物，以避免玻璃有色，但有时加入化学品可使玻璃变为有色玻璃。22室温800～1000oC1200~1400oC1400~1500oC23一、熔制过程1)硅酸盐形成阶段温度800～1000C在固相或液相反应中形成易熔的中间体，如：Na2Ca(CO3)2；(Na2O)0.5~2·(CaO)1~2·(SiO2)3熔体中有大量气泡、条纹CO2,O2,SO2,NO2等242)玻璃形成阶段温度1200～1400C低共熔混合物熔化硅酸盐和剩余石英砂粒的互熔由不透明的半熔化物转化成透明玻璃液253)玻璃液澄清阶段温度1400～1500C——除气泡加入澄清剂，如Na2SO4，放出SO3并带出气泡其它澄清剂：NaNO3/KNO3+As2O5——适于高温熔体1400～1500CNaNO3/KNO3+Sb2O3——适于低温熔体1300～1400C熔体中还有条纹，温度不均匀264)玻璃液的均化阶段保持较高温度——通过扩散、对流、搅拌作用，消除条纹、成分不均匀和热不均匀性5)玻璃液冷却阶段冷却降温200～300C，达到成型所要求粘度27玻璃的熔制28a、吹制法手工→半机械→机械化→计算机弯曲自动化控制人工成型：制作少量高级器皿、艺术玻璃及特殊形状的制品。29b.平拉法也称水平拉引法。玻璃原板从自由玻璃液面引上后，绕经一个转向辊，再沿水平方向拉引进入退火窑。这种成型方法是美国人发明，后经柯尔本及利比·欧文斯公司改造，故称为柯尔本利比欧文斯法，简称柯尔本法。平拉法的特点为：产品品种规格多，平拉法可以一窑设条生产线，可以生产不同品种的玻璃。30c.压延玻璃压延法有三种形式：平面压延（不平整），辊间压延，连续压延。生产过程为，玻璃液从熔窑尾端溢流日溢出，经溢流格和托砖流到压延机的上下压辊间，压延辊中间通冷却水，使流经上下压辊间的玻璃液迅速冷却，有液态变成塑性状态，当玻璃从正在转动的上下压辊的间隙出来时，形成所要求厚度的玻璃板。压延辊与玻璃带之间的摩擦力使玻璃带运动，出压辊的玻璃带经过托板水箱的冷却和托辊的拖动，然后经过活动辊道进入连续退火窑中退火。上述过程连续进行，使馆用玻璃液形成连续玻璃带。压延玻璃是具有单面或两面有花纹图案的平板玻璃。31d.浇铸法在制造某些光学玻璃、建筑用装饰品和零件、艺术雕刻等玻璃时常常采用浇铸法。32e.浮法玻璃生产浮法玻璃生产工艺是指玻璃液在熔融金属液面上漂浮成型的平板玻璃生产的工艺方法。该方法可以生产厚度为1.7~30mm的平板玻璃，是世界上目前最先进的平板玻璃生产工艺方法。特点：玻璃表面质量高，拉引速度快，产量大，厚度可控1.7~30mm，宽度达5.6mm，便于大规模自动化生产3334第二节玻璃的种类及特性1.平板玻璃(1)透明平板玻璃---以机器由熔解窑引出的透明而表面平滑的玻璃(2)磨砂平板玻璃---以透明平板玻璃使用磨砂.喷砂或腐蚀等适当的方法使其一面丧失原有的光滑度.透光而不透视的玻璃一、建筑用玻璃的分类35建筑平板玻璃的成分为钠石灰玻璃.玻璃膏经控制闸门进入钖槽,由于地心引力及本身表面张力作用浮于熔融钖表面上后,再进入徐冷槽,使玻璃两面平滑均匀,波纹消失而制成362.色板玻璃在玻璃的基本原料中,添加微量的铁、镍或金属元素作为着色剂,高温生成不同的色泽而得,可视光透过率由13-83%不等,取决于玻璃的颜色和它的厚度,由于生产经济规模的因素,通常它有蓝色、绿色、茶色等的变化.[特性]--比透明板玻璃吸收较多的日射热,适当减少总能源透过率,可以减低冷气空调的负荷;减低强烈的外观,呈现活泼和个性化的诉求;吸收较多的紫外线,防止家具、商品的变色或褪色.373.反射玻璃在真空室内用离子溅镀法,将金属化合物喷镀在玻璃表面,使其产生一层均匀的金属氧化膜,因金属氧化膜的厚薄不同,即可呈显出不同的色彩及高性能的隔热效能.[特性]--隔热性高,可节省能源;因反射性高,可防阳光直射,给室内居住者舒适感.38是由两片以上的玻璃黏合在一起,目前世界的胶合玻璃,多是指玻璃与PVB中间膜经高温高压胶合而成的产品.[特性]--由于胶合中间膜与玻璃牢固的黏结,当受外力意外撞击致使玻璃破裂,还是可以整块黏在一起,不会产生尖锐玻璃碎片而伤到人.同时因PVB中间膜优良抗拉强度,而能将外力均匀吸收,减少冲击伤害,并可防止玻璃贯穿;中间膜有减轻太阳光中的红、紫外线机能,可节省冷气设备及用电量,增进舒适的生活环境.4.胶合玻璃395.弯曲玻璃将玻璃置于模具上加热后,依玻璃自己本身之重量而弯曲,再经冷却后而制成.[用途]利用弯曲玻璃,使建物外观'室内隔间等更具多采多姿的变化.406.强化玻璃将平板玻璃加热接近软化点时,在玻璃表面急速冷却,使压缩应力分布在玻璃表面,而引张应力则在中心层.因有强大均等的压缩应力,使外压所产生的引张应力,被玻璃的强大压缩应力所抵销,增加使用的安全度.[特性]--强化玻璃的强度约为普通玻璃的3-5倍;当玻璃被外力破坏时,成为豆粒大的颗粒,减少对人体的伤害;可耐温度的急速变化.417、彩绘玻璃使用AB胶或单胶挤拉出图案在玻璃表面,等AB胶或单胶干硬之后,再倒进各种色彩的彩绘原料.彩绘原料包含了金油,溶剂及色母.428、晶雕(钻雕)晶雕玻璃完全由电脑机械来操作制造.把所需图片输入电脑绘图,再输出经由电脑程式控制之机械制造完成.439、彩釉玻璃彩釉玻璃是将无机色料印刷在平板玻璃上,干燥后再经由强化炉将色料热融入玻璃表面,而制成稳定不褪色,各式图案的彩釉玻璃.44三.玻璃的特性1.密度玻璃的密度主要取决于构成玻璃的原子质量，也与原子堆积紧密程度和配位数有关。玻璃内几乎无孔隙，属于致密材料。玻璃的密度与其化学组成关系密切，此外还与温度有一定的关系。在各种实用玻璃中，密度的差别是很大的，例如石英玻璃的密度最小，仅为2.2g/cm3，而含大量氧化铅的重火石玻璃可达6.5g/cm3，普通玻璃的密度为2.5~2.6g／cm3。452光学性质当光线入射玻璃时可发生三种现象：透射、吸收和反射，其能力大小分别用透射比、反射比、吸收比表示。玻璃越厚，成分中铁含量越高，透射比越低，采光性越差。反射比越高，玻璃越刺眼，容易造成光污染。光线入射角越小，玻璃表面越光洁平整，光反射越强。玻璃对光的吸收取决于玻璃的厚度和颜色。463力学性质（1）抗压强度玻璃的抗压强度较高，超过一般的金属和天然石材，一般为600~1200MPa。其抗压强度值会随着化学组成的不同而变化。（2）抗拉、抗弯强度玻璃的抗