玻璃工艺.ppt

1.狭义的玻璃1.1.2玻璃发展简史(briefhistory)（1）远古文明时代公元前2500~公元前2000年西亚（目前中东）釉砂和玻砂并不是真正的玻璃青铜时代后期卷芯法公元前16世纪美索不达米亚公元前9世纪犹太国玻璃浇注技术玻璃花瓶我国西周中期开始战国时期世界上最早的铅钡体系玻璃模压工艺这是我国历史上最早的平板玻璃制品（2）古典文明时代古希腊花纹玻璃古罗马雕花玻璃玻璃吹制技术西汉中期前后铅钡玻璃到铅玻璃技术东渡（3）中世纪时代教堂（或清真寺）玻璃以基督教为中心的东罗马的拜占庭玻璃和以伊斯兰教为中心的伊斯兰玻璃我国铅钡玻璃到高铅玻璃和钠钙玻璃引入西方的玻璃吹制技术（4）近代时期威尼斯玻璃制作中心水晶玻璃珐琅化我国停滞落后新中国成立后大发展1.2玻璃的结构特征（1）晶子学说（1921年列别捷夫）基本观点：（2）无规则网络学说（3）近代玻璃结构学说1.2.2准晶与液晶的结构2009年7月1日美国《Science》杂志报道自从科学家25年前首次制造出这种物质以来人们一直试图在自然界中找到准晶。为了找到答案研究人员在那些包含有形成准晶的物质—铝、铜和铁的岩石中展开搜索。最终在计算机的帮助下科学家在一种名为Khatyrkite(铝锌铜矿)的岩石中找到了准晶。这一发现使得准晶被划入了一种真实存在的矿物质中。（2）液晶液晶材料主要是脂肪族、芳香族和硬脂酸等有机物。液晶也存在于生物结构中。日常生活中适当浓度的肥皂水就是一种液晶。目前发现和合成的液晶材料有五千多种。热致液晶：分为向列相近晶相（层状相）、胆甾相三类。溶致液晶：按其含水量的不同形成层状结构、多角形结构或立方结构。目前认为人体的大脑、肌肉、眼睛视网膜等中都存在溶致液晶结构。1.3玻璃的性质定义式：（2）反射率定义：镜面反射漫反射漫反射测量在提取样品组成和结构信息方面更直接可靠。（3）透过率1.3.3热学性质1.3.4电学性质补充：玻璃的结构分析（structureanalysis）一、性质与其反映的结构情况二、结构分析方法与反映的结构信息结构分析方法：衍射法、电镜法、光谱法1.4玻璃的分类(classification)日用玻璃（器皿、平板、瓶罐等）特种玻璃（光纤、生物玻璃等）制造工艺：熔融法和非熔融法熔融法：传统方法工艺流程为：原料预加工、配合料制备、熔制、成型、退火和后加工工业化生成普通玻璃多用熔融法非熔融法：1.凝胶法2.气相沉淀法3.冲击波法谢谢大家！（五）玻璃态物质的特性(property)1.各向同性(isotropy)质点无序排列而呈统计均匀结构的外在表现2.亚稳性(metastability)所有玻璃都有析晶倾向3.无固定熔点(unfixedmeltingpoint)4.可逆性(reversibility)温变过程中性质产生逐渐连续的变化且可逆5.可变性(changebility)性质随成分（一定范围）发生连续和逐渐的变化三维空间作无序排列R+R2+填充在网络空隙*玻璃态物质结构特点：短程有序（微观）长程无序（宏观）二、玻璃结构新学说体系模型（保加利亚I•BGoguv）理论要点：五种有序区域不同系统中各种有序区有不同比例。电子有序（化学键是结构单元）短程有序（多面体是结构单元）分子有序（有一定化学组成可用分子式表示）簇有序（多氧四面体聚合体是结构单元）相有序（多相存在）一、硅酸盐熔体的结构1.熔体中有许多聚合程度不同的负离子团平衡共存2.负离子团形状不规则短程有序3.负离子团的种类、大小随熔体组成及温度变化而变化。4.离子半径大而电荷小的的氧化物可使硅氧集团断裂出现负离子团变小；5.硅酸盐熔体中的分相现象是普遍的聚合反应M2[SiO4]+Mn+1[SinO3n+1]=Mn+2[Sin+1O3n+4]+MO（2）硅氧四面体特性Si原子四个杂化轨道与四面体构型一致•四个Si-O键中键成分相同•Si-O键是极性共价键（52%）（1）[SiO4]是基本结构单元架状结构（2）键能大、分布均2.B2O3玻璃结构模型（1）[BO3]或硼氧环构成层状结构层间以范德华力或键相连（2）键角可有较大改变（3）结构随温度升高向链状变化3.B2O3玻璃性质（1）对比B2O3SiO2·键能119千卡/摩尔