无机非金属材料工学(玻璃)

玻璃工艺

第二篇 玻璃工艺学

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第一章 引言

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一、定义广义：凡是具有非晶钛结构的固体材料 统称为玻璃。 狭义：从熔体中冷却，在室温下还保持 熔体结构的固体材料。即无机玻璃。

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二、分类按成分：单质玻璃、有机玻璃、无机玻 璃。 按用途：平板玻璃(建筑、日用玻 璃)、光学玻璃、器皿玻璃、工艺玻璃 (医用、仪器、激光玻璃)。 平板玻璃按生产工艺又分为：浮法玻 璃、垂直引上玻璃(提拉玻璃)、压延 玻璃等。

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三、玻璃工业发展史15万年前人类首先就利用天然黑曜岩薄 片做窗户玻璃，7000B.C.海盗船无意中 发现了人造玻璃的配方。3500~1500年 前开始制造玻璃纤维。直到200A.D.才开 始“平板”玻璃。1957年，英国首先首 先发明浮法玻璃专利，1963年美国购买 了该专利。1975年，美国发明新浮法专 利。我国1971年在洛阳首先引进浮法生 产线，现有30多条生产线。目前我国浮 法玻璃供不应求，各地正在加紧上线。

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第二章 玻璃的通性

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包括：一、各向同性 二、介稳性(亚稳性) 三、无固定熔点 四、性质变化的连续性和可逆性

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一、各向同性在同一块玻璃中所有的物理化学性能在 各个方向均相同。

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二、介稳性(亚稳性)由于玻璃熔体在冷却过程中粘度迅速重 大，来不及结晶就成为固体。所以保留 了熔体的结构，造成体系内能不是最小， 即亚稳态。图2~1。

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图2~1 玻璃体系内能随温度变化图

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三、无固定熔点由于玻璃形成过程中由熔体向固体转变 是在一定的温度范围内进行的，所以其 熔化过程也是在一定的温度范围内而不 是某一温度点。

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四、性质变化的连续性和可逆性决定于其形成过程。

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第二节 玻璃结构的假说

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包括：一、晶子说 二、无规则网络学说

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一、晶子说由兰德尔(Randell)1930年提出，认为 玻璃是由80%的直径等于1.0~1.5nm左 右的微晶组成，晶体取向无序。

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二、无规则网络学说由查哈里阿森(Zachariasen)1932年提 出，认为玻璃中硅氧以共价键结合在三 维空间内形成连续的网络。强调了结构 玻璃的连续性、统计均匀性、无序性。