玻璃工艺复习题

1，狭义的玻璃；玻璃是一种在凝固时基本不结晶的无机熔融物（三条件：非晶态，熔融物冷却，无机物）。2，广义的玻璃；玻璃是呈现玻璃转变现象的非晶态固体。3，从结构的角度定义玻璃；玻璃是一种具有无规则结构的，非晶态固体，其原子排列是近程有序，远程无序。3,玻璃的转变温度区间：玻璃从流动性的熔体转变为具有刚性的固体，要经过一个过渡温度区。这个过渡温度区称为玻璃的转变温度区。4，桥氧；两个硅原子所共有的氧（双键）。5，非桥氧；与一个硅原子结合的氧（单键）。6，积聚作用：高场强的网络外体使周围网络中的氧按其本身的配位数来排列。7，Ca2+的压制作用：牵制Na+的迁移，使化学稳定性上升，电导率下降。8，硼氧反常：纯B2O3玻璃中加入Na2O，各种物理性质出现极值。而不象SiO2中加入Na2O后性质变坏。9，硼反常（硼效应）：在钠硅酸盐玻璃中加入氧化硼时，性质曲线上产生极值的现象。10，铝反常（铝效应）：在钠硅酸盐玻璃中加入氧化铝时，性质曲线上产生极值的现象。11，“硼—铝”反常现象：在某些钠硼铝硅酸盐玻璃中，在不同的Na2O／B2O3比值下，以Al2O3代替SiO2时，玻璃的某些性质如折射率、密度等变化曲线出现极值的现象。12，逆性玻璃；当桥氧数小于2时，一般不能形成玻璃，但当具有半径不同，电荷不同的金属离子存在时也能成为玻璃，且玻璃性能随金属离子数增多向着与正常玻璃相反的方向变化，此类玻璃称为逆性玻璃。13，混合碱效应（中和效应或双碱效应）：在二元碱硅玻璃中，当玻璃中碱金属氧化物总量不变，用一种氧化物取代另一种，玻璃与扩散有关的性质不成直线变化，而出现明显的极值。14，玻璃的热历史；玻璃从高温液态冷却，通过转变温度区域和退火温度区域的经历。15，容积分率；晶体体积与熔体体积之比，容积分率=（VL/V）=10-6。16，“三分之二”规则；在相似的粘度－温度曲线的情况下，具有较低的熔点，即Tg／Tm值较大时，易形成玻璃。比值Tg／Tm＝2／3左右较好，称为“三分之二”规则。17，玻璃析晶：各向同性的玻璃中析出晶态物质的过程叫析晶。18，玻璃分相；一定温度范围下均匀的玻璃，在冷却过程中或在一定温度下热处理，由于质点的迁移而分成两个或两个以上互不相溶的玻璃相，此过程称为分相19，非均匀成核；当系统中存在异相物质，这些物质的界面，如粒子界面、容器表面或结构中不连续性等可作为核化的良好位置，并成为诱导晶核，这种核化过程称为异相核化（非均匀成核）。20，均匀成核；是指在宏观均匀的玻璃中，在没有外来物参与下，与相界、结构缺陷等无关的成核过程。又称本征成核或自发成核。21，粘度；是液体的一种性质，表示液体一部分对另一部分作相对移动时的阻力。22，玻璃的料性：玻璃随温度变化粘度变化的速率，或粘度随温度变化的速率。23，玻璃表面张力；作用在单位长度液体表面使之收缩的力或玻璃与另一相接触的相界面上，在恒温、恒容下增加一个单位表面所作的功。1，玻璃的弹性；玻璃在外力作用下发生变形，当外力去除后能恢复原来形状的性质。2，玻璃硬度；是玻璃抵抗其它物体侵入其内部的能力。3，玻璃的疲劳现象；玻璃长时间在交变载荷的作用下，在远低于其极限应力的情况下发生突然断裂的现象。4，Tk-100指标；电阻率达到100兆欧·厘米时的温度。5，玻璃的化学稳定性；玻璃抵抗水、酸、碱等化学试剂的能力。6，玻璃脱片；当用化学稳定性不良的玻璃盛装药液或饮料时，玻璃受到水或碱溶液的侵蚀，有时会发生脱片。7，色度图；是将颜色的色相和饱和度结合在一起的图形。8，曝晒着色；在太阳光的紫外线照射下，玻璃结构中或变价离子中的电子被激发引起。9，化学脱色：借助于脱色剂的氧化作用，使着色能力强的Fe2+变成为着色能力较弱的Fe3+。以便进一步使用物理脱色法消色，使玻璃的透光度增加。10，物理脱色；通过颜色互补而消除玻璃的颜色。11，辅助原料：使玻璃获得某些必要的性质和加速玻璃熔制过程的原料。12，澄清剂；在高温下本身能气化或分解放出气体以促进玻璃液中气泡的排除的物质。13，玻璃的熔制过程；就是将配合料经高温加热熔融成为均匀的、无气泡的符合成型要求的玻璃液的过程。14，玻璃的成形，是指熔融玻璃转变为具有固定几何形状制品的过程。15，退火；消除玻璃制品在成形或热加工后残留在制品内的永久应力的过程称为退火。16，热应力；玻璃中由于温度差而产生的应力（暂时应力和永久应力）。17，暂时应力；18，永久应力；19，上限退火温度：三分钟内消除95%应力的温度，一般相当于退火点的温度，也称最高退火温度，20，下限退火温度：三分钟内消除5%应力的温度，也称最低退火温度。在此温度以下玻璃完全处于弹性状态，该点温度也可以称为应变点。21，退火温度；在退火温度范围内确定某一保温均热的温度，称之为退火温度。22，一次退火：玻璃制品成形后不冷却直接退火的工艺过程。23，二次退火：玻璃制品成形后先冷却后加热再退火的工艺过程。24,原生气泡（一次气泡）：由于澄清不良，残留在玻璃中的气泡，称为原生气泡或一次气泡，实质上是由过量的气体形成的气相包裹物。25,再生气泡（二次气泡）：澄清好的玻璃在冷却过程中，由于温度波动(如重新加热)，或窑内压力、气氛等条件的改变，破坏了当时已经建立起来的气-液平衡，这样，原来溶于玻璃液中的气体则有可能重新析出形成气泡，这种气泡称为再生气泡或二次气泡。26,长性玻璃：粘度温度系数小的玻璃称为长性玻璃。27,短性玻璃：粘度温度系数大的玻璃称为短性玻璃1，玻璃的通性；各向同性，亚稳性，无固定熔点，可逆性与可变性。2，无规则网络学说重点：多面体排列的连续性、均匀性和无序性。3，晶子学说重点；玻璃的不连续性、不均匀性和有序性。4，宏观上玻璃结构是连续的、均匀的、无序的，而在微观上它是微不均匀和有序的。5，结构分析方法：衍射法、电镜法、光谱法。6，凡是与网络连接程度有关的性质，都会出现硼反常。折射率、密度、硬度、化学稳定性等出现极大值。热膨胀系数出现及小值。电导、介电损耗、表面张力不出现硼反常。7，玻璃结构中氧化物的分类；网络生成体氧化物，网络外体氧化物，中间体氧化物。8，混合碱效应效应中；出现极小值的性质有热膨胀系数、电导率、介电损耗等。出现极大值在的性质有化稳性等。无极值的性质有折射率、密度、硬度等。9，碱金属氧化物的作用；断网作用，混合碱效应。10，二价金属氧化物的作用；断网作用（无碱玻璃明显），积聚作用，压制效应。11，转变点的存在是鉴别一个非晶态固体是不是“玻璃”的重要标志。12，玻璃的形成方法；熔体冷却法（熔融法），非熔融法13，玻璃的形成条件包括；热力学条件，动力学条件，结晶化学条件。14，键性：离子键—无方向性、饱和性，原子相对位置容易改变，组成晶格容易。共价键—有方向性、饱和性，作用范围小。纯共价键化合物为分子结构，以范氏力结合成分子晶体。金属键—无方向性、饱和性，倾向于最紧密堆积，原子间易成晶格。最不易成玻。过渡键（离子—共价、金属—共价），形成大阴离子，易形成玻璃。如离子—共价键，既有离子键的易变键角、形成无对称变形的趋势，又有共价键的方向、饱和性，不易改变键长、键角倾向，造成长程无序、短程有序。15，二元系统玻璃生成区一般规律；不同阳离子之间的电场强度之差大的（如碱硅酸盐）易形成玻璃，差别小的（如碱土硅酸盐），各自都要“争夺”氧，会引起分相，导致析晶。若玻璃形成体氧化物为Ｆ，网络外体氧化物为Ｍ，中间体氧化物为Ｉ，则它们之间可组成以下系统：Ｆ－Ｆ（如SiO2、B2O3）：易分相，不能形成均一的玻璃。Ｆ－Ｍ：大多能形成玻璃。Ｆ－Ｉ（如SiO2-Al2O3）：熔化温度太高，中间体产生积聚作用，使玻璃分相和析晶，因而玻璃形成范围很小。Ｉ－Ｍ、Ｉ－Ｉ、Ｍ－Ｍ：无玻璃形成体氧化物，一般不能形成玻璃。16，只有一种玻璃形成体氧化物的系统共有15种可能。含有二种玻璃形成体氧化物的系统共有5种情况。含有三种F的系统1种。17，析晶要经过两个步骤：①形成晶核，②晶体长大。18，当液体中有稳定的晶核时，晶体成长速度取决于：扩散速度和建立晶体结构的速率。19，IV和u两曲线峰值大小及相对位置，都由系统本性所决定。20，影响结晶的因素；玻璃成分（内因），分相的作用，工艺因素。21，分相种类；①稳定分相（液相线以上）②介稳分相（液相线以下）即玻璃在冷凝或热处理过程中的分相。22，Ｓ区：称为亚稳分解区，分相结构为三维连通结构。Ｎ区：称为不混溶区，亦称成核生长区，分相结构为分散的孤立滴状结构。23，玻璃成分与粘度之间存在复杂的关系，一般可以从①氧硅比②离子极化③键强④结构对称性⑤配位数等方面来分析。1，①SiO2、Al2O3、ZrO2等提高粘度。②碱金属氧化物降低粘度。③碱土金属氧化物对粘度的影响复杂。增加粘度的顺序Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+④PbO、CdO、Bi2O3、SnO等降低粘度。⑤Li2O、ZnO、B2O3等都有增加低温粘度，降低高温粘度的作用。2，影响玻璃表面润湿性的因素；气体介质，温度，化学组成。3，影响玻璃弹性模量的因素；组成，热处理，温度。4，硬度表示方法：显微硬度、莫氏硬度、研磨硬度、刻划硬度。5，影响玻璃强度的因素；表面状态，玻璃组成，微不均匀性，玻璃中的缺陷，活性介质，残余应力，温度。6，玻璃的极化；电子位移极化，离子位移极化和取向极化。7，玻璃的介电损耗类型：电导损失，松弛损失，结构损失，共振损失。8，颜色三要素；色相（主波长），颜色的相貌，即颜色的种类，取决于透过或反射的主波长。明度（总透过率），颜色的明暗程度，可表明颜色深浅的差别。饱和度（色纯度），色彩的浓淡程度和鲜艳程度。9，玻璃着色机理；离子着色，金属胶体着色，硫、硒及化合物着色，其它着色方法（曝晒着色，高能辐射着色，感光着色，光致变色，扩散着色）。10，几种常见离子的着色；钛Ti4+：无色。强烈吸收紫外线，吸收带进入可见光区紫蓝光部分使玻璃显棕黄色。Ti3+：磷酸盐玻璃中还原条件为紫色。钛可加强过渡元素着色。铅玻璃中显著。钒V3+：绿色，吸收光谱似Cr3+，但着色能力差。V5+：无色。V4+：无色。基玻璃氧化性或碱性太强则无色（V5+）钠硼酸盐玻璃中，由于钠和熔制条件不同，可呈蓝色、青绿、绿色、棕色或无色。铬Cr3+：绿色，着色能力强，高温较稳定Cr6+：黄色，低温有利于其存在。铬在硅酸盐中溶解度较小，可用于制铬金星玻璃。锰Mn2+：着色弱，近于无色Mn3+：紫色，氧化越强着色越深。钠硼酸盐中为棕色，铅硅酸盐中为棕红色。铁Fe2+：蓝绿色Fe3+；着色弱，浅黄绿色或黄色通常两种价态同时存在，比例不同而显不同颜色。在磷酸盐玻璃还原条件可能全为2价，在红外有吸收峰，吸热好，透可见光好，可做吸热玻璃。两价态均强烈吸收紫外线，用于太阳镜和电焊片。钴常以Co2+存在，着色稳定。[CoO6]偏紫色，低碱硼酸盐、磷酸盐中[CoO4]偏蓝色，硅酸盐中较多0.01%Co2O3即可使玻璃呈深蓝色。铜Cu0：属金属胶体着色，红色、铜金星玻璃。Cu+：无色Cu2+天蓝色，与铬共用可制绿色信号玻璃。在钠硼玻璃中随钠的增多绿→青绿→蓝铈Ce4+：强烈吸收紫外线，可见光透过率高。紫外吸收带进入可见光区产生淡黄色。铈钛黄：不同基础玻璃、比例可得黄、金黄、棕、蓝等色。钕Nd3+：紫红色，有双色效应。10，硫：只在硼很高的玻璃中存在（蓝色），不实用。硒：在中性条件下成淡紫红色，氧化条件紫色更纯更美，氧化过分无色（硒酸盐）。还原条件会生成无色碱硒化物和棕色硒化铁。硫硒混合：棕红色1，硫碳着色；颜色为棕红，琥珀色着色机理；Fe3+为中心原子，被三个氧离子（O2-）和一个硫离子（S2-）包围，成四面体结构。着色中心含有一个氧化物（Fe3+）一个还原物（S2-）2，玻璃成分设计方法；经验设计、计算机辅助设计。3，原料按氧化物的性质分：酸性氧化物原料、碱性氧化物原料、碱土金属和二价金属氧化物原料、多价元素氧化物原料。按氧化物在结构中的作用分：玻璃形成体氧化物原料、中间体氧化物原料、网络外体氧化物原料。按来源分：矿物原料、化工原料。4，辅助原料：澄清剂、着色剂、脱色剂