玻璃工艺学思考题

第一章玻璃的结构和组成

1-1名词解释

硼-铝反常：当硅酸盐玻璃中不存在B2O3时，Al2O3代替SiO2能使折射率变大、密度等增大，体现在一系列性质变化中，如折射率、密度、硬度、弹性模量。在介电常数与膨胀系数变化曲线中显得很模糊。色散、电导与介质损耗等不出现硼反常现象。

硼-氧反常：B2O3加入Na2O后，氧化钠所提供的氧使【BO3】三角体变成【BO4】四面体，导致B2O3玻璃结构由两度空间转变为三维的架状结构，从而加强了网络，并使玻璃的各种物理性质变好，这与相同条件下的硅酸盐玻璃相比，其性质随Na2O或NaO 的加入量的变化规律相反，出现硼铝酸盐的硼反常现象。

硼反常：由于Na2O的加入，氧化钠所提供的氧使【BO3】三角体变成【BO4】四面体，导致B2O3玻璃结构由两度空间转变为三维的架状结构。

铝反常：氧化铝的结构状态依氧化铝和碱金属相对含量的不同而变化的这种现象称为铝反常现象。

解聚：在熔融SiO2,O/Si比为2:1，【SiO4】连接成架状。若加入Na2O则使氧硅比比例升高，随加入量增加，氧硅比可由原来的2:1逐步升高到4:1，【SiO4】连接方式由架状到层状、带状、链状、环状直至断裂而形成【SiO4】岛状，这种架状【SiO4】断裂称为熔融石英的分化过程。

积聚：在熔融SiO2,O/Si比为4:1，【SiO4】连接成岛状。若

释放Na2O则使氧硅比比例降低，随释放量增加，氧硅比可由原来的4:1逐步升高到2:1，【SiO4】连接方式由岛状到层状、带状、链状、环状直至断裂而形成【SiO4】架状，这种岛状【SiO4】断裂称为熔融石英的积聚过程。

混合碱效应:在二元碱硅玻璃中，当玻璃中碱金属氧化物的含量不变时，用一种碱金属氧化物取代另一种氧化物时，玻璃的性质不是呈直线变化，而是出现明显的极值。这一效应叫做混和碱效应。

压制效应：在含碱硅酸盐中随RO的升高，使R﹢在扩散中系数下降，这种现象叫做压制效应。

逆性玻璃：如果玻璃中同时存在两种以上金属离子，而且它们的大小和所带电荷不相同时，情况就大为不同，即使Y<2也能制成玻璃，而且某些性能随金属离子数的增到而变好。一般称为逆性玻璃。

网络外体：单键强度小于250KJ/mol，这类氧化物不能形成玻璃，但能改变网络结构，从而使玻璃性质改变。

网络形成体：单键强度大于350KJ/mol，能单独形成玻璃。

网络中间体：单键强度大于250KJ/mol小于350KJ/mol，这类氧化物一般不能单独形成玻璃，其作用介于网络外体和网络形成体之间。

玻璃的热历史：玻璃的热历史是指玻璃从高温液态冷却，通过转变温度区域和退火区域的经历。

金属桥：认为在铅四方椎体中，在靠近4个氧离子的一面，因惰性电子被推开，相当于失去两个电子，可以把一面近似看作是零价的铅离子，这样，四方锥体中铅离子。这样，四方锥体中的铅离子可以“1/2Pb4＋-1/2Pb0”称为“金属桥”。

图尔假想温度：玻璃的黏度介于Tg以下和Tf以上质点可以适当移动，结构状态趋向平衡所需要的时间较短。因此玻璃的结构状态以及玻璃的一些结构灵敏的性能，由Tg～Tf区间内的所保持的温度决定，当玻璃冷却到室温室温，它保持着与此温度的某一温度范围的某一温度相应的平衡结构状态和性能，这一温度叫图尔温度。

1-2广义或狭义的玻璃的定义是什么？玻璃的通性都有哪些？

狭义的玻璃：玻璃是熔融、冷却、固定的非晶体（在特定条件下也可能成为晶态）的无机物。

广义的玻璃：结构上完全表现为长程无序、性能上具有玻璃转变的非晶态固体。

玻璃的通性：

（1）各向同性

（2）介稳性（亚稳性）

（3）无固定熔点

（4）性质变化的连续性（可变性）

1-3玻璃结构的两大主要学说的论点、论据以及学说的重点

是什么？玻璃结构的特点是什么？

晶子学说：苏联学者列别捷夫提出的晶子假说，论点是玻璃是无数的高分散晶子的的结合体，硅酸盐玻璃的晶子的化学性质取决于玻璃的化学组成，玻璃的结构特征是微不均匀性和近程有序性。论据是晶子学说为X射线衍射结构分析数据所证实。晶子学说强调了玻璃结构的近程有序和远程无序的性、不均与和不连续性。

无规则网络假说：论点是凡是成为玻璃态的物质和相应的晶体结构一样，也是由一个三度空间网络所构成，这种网络是由离子多面体（三角体或四面体）构筑起来的。晶体结构是由多面体无数次有规律重复构成，而玻璃中结构多面体的重复性没有规律性。论据是查哈里阿森于1932年提出了无规则网络学说，他借助于哥斯密特的离子结晶化学的一些原理，并参照玻璃的某些性质与相应的相似性而提出来的。无规则网络学说的重点是说明了玻璃结构的连续性、统计性均匀性与无序性，可以解释玻璃的各向异性、内部性质均匀性和随成分改变时玻璃性质变化的连续性等。玻璃结构的特点：近程有序和远程无序的结构特点。

1-4查找资料，论述玻璃组、结构、性能的关系。

玻璃可以近似看作是原子或离子的聚合体。当然它们不是任意毫无规律地集合在一起，而是在结构化学等规律制约的前提下根据离子的电性和大小等特性，使离子彼此以一定方式组织起来，这就是“结构”当外来因素如热、电、光、机械力和化学介

质等作用于玻璃时，玻璃会做一定的反应，这种反应就是玻璃的“性质”或“性能”。玻璃通常是以整个结构对外来因素做出反应，例如抗张、抗压等。有些性能例如电导，一般是通过碱金属离子的活动进行的。但是它的活动要受到结构的制约，例如在导电的同时还呈现电阻。因此，总的规律是：玻璃的成分通过结构决定性质。

1-5对图1-16进行解释。

当硅酸盐玻璃不存在B2O3时，Al2O3代替SiO2时，能使折射率、密度等增大，当玻璃中存在B2O3时，同样地用Al2O3代替SiO2,随B2O3含量不同出现形状不同的曲线，当n（Na2O）:n （B2O3）=4:1时出现极大值（曲线2），而当n（Na2O）:n（B2O3）≥1，折射率与密度显著下降（曲线3～曲线5），这是因为出现了硼反常现象的结果。

第二章玻璃的形成规律

1混合键性为何易于形成玻璃？

答：因为既具有离子键易改变键角、以形成无对称变形的趋势，又具有共价键的方向和饱和性，不易改变键长和键角的倾向。前者造成玻璃的长城无序；后者赋予玻璃的短程有序，因此极性共价键化合物易形成玻璃。

2什么是3T图？

答：所谓的3T图是通过T-T-T（即温度-时间-转变）曲线法，以确定物质形成玻璃能力的大小。

3三元系统玻璃形成区共有多少种?

答：①仅含有一种网络形成体（F）的三元系统，该三元系统共有15种。

②含有两种网络形成体（F和F、）的三元系统，该系统共有5种。

③含有三种网络形成体的三元系统，该三元系统的只有一种。

所以共有15+5+1=21种。

4画出M1- M1\-F、M1- M2-F、三元系统玻璃形成区，并用文字建议说明。

答：M1- M2-F三元系统玻璃形成区如图2-7（a）所示。本系统由三个二元系统M1-F、M2-F和M1- M2组成，其中M1- M2不能形成玻璃。

M1- M1\-F三元系统的玻璃形成区如图2-7（b）所示。其玻璃形成区11*1、1、*与上述11*22*相似，所不同的是点1、和1、*的具体位置不同于点2和2、。

5从单键能的角度谈氧化物的分类。

答：根据单键强度的大小，将氧化物分成三类：键强在80kcal/mol以上称为玻璃形成体，它们自身能形成玻璃。键强在60kcal/mol一下称为网络外体，在通常条件下不能形成玻璃。

键强在60～80kcal/mol的氧化物，称为网络中间体，其自身不能形成玻璃，将其加入玻璃中可以改变玻璃的性能。

第三章熔体和玻璃体的相变

1玻璃分相的类型和分相结构的特点是什么？

答：分为稳定分相和亚稳分相，在亚稳区中分相后形成一种分散的孤立滴状结构，而在不稳区则形成一种三维空间互相连接的联通结构。

2玻璃析晶的两个阶段及其相互间的关系是什么？

答：玻璃的析晶阶段包括晶核成长和晶体长大两个阶段。

当形成稳定的晶核后，在适当的过冷度和过饱和的条件下，熔体中的原子向界面迁移。到达适当的生长位置，使晶体长大。所以晶体长大的条件是建立在可以形成晶核之上的。

3在硼硅酸盐玻璃中，分相结构对性能的影响？

答：在硼硅酸盐玻璃的生产中，必须注意分相对化学稳定性的影响。就化学稳定性性来说，如果富碱硼相以滴状分散嵌入富硅氧基相中时，由于化学稳定性来说，如果富碱硼相以滴状分掩护碱硼相免受介质的侵蚀，这样的分相将提高玻璃的化学稳定性，反之，如果在分相过程中，高钠硼相和高硅氧形成相互连接的结构时，由于化学稳定性不良的硼碱相直接暴露在侵蚀介质中，玻璃的化学稳定性将发生急剧恶化。

4高硅氧玻璃的制备原理及生产工艺？

5微晶玻璃的热处理制度及其理论基础？

第四章玻璃的黏度及表面性质1为何使用黏度来描述玻璃的生产工艺过程更为科学？75

答：因为使用黏度来描述玻璃生产全过程较温度更加确切和严密，但由于温度测量简单、直观，而黏度和组成的复杂性和习惯性，因此习惯上用温度来描述和规定玻璃的生产工艺过程的工艺制度。

2影响玻璃黏度的主要因素有哪？75

答：影响玻璃黏度的因素主要有化学组成和温度，在转变温度范围内，还与时间有关。

3何为玻璃的料性？75 76

答：是指玻璃随着温度变化其年黏度变化的速度称为玻璃的料性。

4试述黏度在生产中的应用？81

答：在生产中玻璃的熔化、澄清、均化、供料、成型、退火等工艺过程的温度制度，一般是以其对应的黏度为依据制定的。

5试述玻璃表面张力的工艺意义？86

答：在熔制过中，表面张力在一定程度上决定了玻璃液中气泡的长大和排除，在一定条件下，微小气泡在表面张力作用下，可溶解于玻璃液中。均化时，条纹及节瘤扩散和溶解的速度取决于主体玻璃和条纹表面张力的相对大小。如果条纹的表面张力较小，则条纹力求展开成薄膜状，并包围在玻璃体周围，这种条纹就很快的溶解而消失。相反，如果条纹（节瘤）的表面张力叫主体玻璃大，条纹力求成球形，不利于扩散和溶解，因而较难消除。

在玻璃成形过程中，人工挑料或吹小泡及滴料供料时，都要

借助表面张力使之达到一定的形状。拉制玻璃管、玻璃棒、玻璃丝时，由于表面张力的作用才能获得正确的圆柱形。玻璃制得拱火、火抛光也是借助表面张力。

6影响玻璃的表面张力的主要因素有哪些？ 89

答：玻璃的表面张力受玻璃的组成和温度影响，此外玻璃熔体周围的气体介质对其表面张力有影响。非极性气体入干燥的空气、氮气、氢气等对玻璃的影响较小，而极性气体如水蒸气、二氧化硫、氨气、氯化氢等对玻璃表面张力影响较大，通常使表面张力明显的降低，而且介质的极性越强，表面张力降低的越多，即与气体的偶极矩成正比。

7何为玻璃的润湿性？90

答：润湿性实际是表示各接触相自由表面能之间的关系。

8已知玻璃的组成为：Si273%，Al2O3,3%，CaO8%,MgO1%,Na2O15%,试求黏度为104Pa·s的温度？

答：根据表4-5查得η=104Pa·s时各氧化物特性常数及已知的氧化物质量分数带入（4-8）得：

Tη=104=-15﹒37*15-6﹒25*(8+1)+5*3+1194﹒27﹦922℃

9已知玻璃的组成为：Si273%，Al2O3,2%，CaO7%,MgO4%,,Na2O14%,试求黏度102Pa·s的温度？

答：：根据表4-5查得η=102Pa·s时各氧化物特性常数及已知的氧化物质量分数带入（4-8）得：

Tη=102=-7﹒32*13+3﹒49*（7+4）+5﹒37*3+603﹒40=563﹒

74℃

第五章玻璃的力学性能和热学

性能

1为什么玻璃的实质强度较理论强度低？95

答：玻璃的实际强度低的原因，是由于玻璃的脆性、玻璃中存在微裂纹（尤其是表面的微裂纹）和内部不均与区及缺陷的存在造成应力集中所引起的（由于玻璃受到应力作用时不会产生流动，表面的微裂纹急剧扩张，并且应力集中，以致破裂。

2影响玻璃的主要强度的因素有哪些？98

答：影响玻璃强度的因素有：化学键强度、表面微裂纹、微不均匀性、结构缺陷和外界条件如温度、活性介质、疲劳等。

3增强玻璃强度的方法有哪些？98 100

答：①在玻璃组成中加入少量的氧化铝和氧化硼（小于15%），会使结构网络紧密，玻璃强度提高。

②为了克服表面微裂纹的影响，提高玻璃的强度，可采用两个途径：其一是减少和消除玻璃的表面缺陷；其二是是使玻璃表面形成压应力，以克服表面微裂纹的作用。为此可采用表面火焰抛光、氢氟酸腐蚀，以消除或钝化微裂纹，还可以采用淬冷（物理钢化）或表面离子交换（化学钢化），以获得压应力层。

③在二氧化硫气氛中退火玻璃，可在玻璃表面形成一层白霜（硫酸钠）这层白霜极易被冲洗掉，结果是表面的碱金属氧化物减少，不仅增加了化学稳定性，也提高了玻璃的强度。

④玻璃经过钢化后，事其表面产生均匀的压应力，内部形成均匀的张应力，则大大的提高制品的机械强度。

4如何利用密度控制玻璃生产的工艺过程？106

答：在实际生产中，常通过测定玻璃密度和热膨胀系数的方法来监测生产工艺过程运转是否，正常，分析波动原因以指导日常的稳定生产，但必须指出，取样时必须定点、定时、定条件，否则会影响测定的正确性，从从而失去可比性。

5何谓玻璃的弹性模量？何谓玻璃的脆性?100 103

答：弹性模量是表征材料应力与应变的关系的物理量，表示材料对形变的抵抗力。

玻璃的脆性是指当符合超过玻璃的极限强度时，不产生明显的塑性变形而立即破裂的性能。

6玻璃硬度的表示方法有哪些？103

答：玻璃的硬度表示方法有：莫氏硬度（划痕法）、显微硬度（压痕法）、研磨硬度（磨损法）和刻化硬度（刻痕法）。

7影响玻璃的热膨胀系数变化的主要因素有哪些？108

答：玻璃的热膨胀系数很大程度上取决于玻璃的化学组成，温度对它的影响程度也很大，此外还与玻璃的热历史有关。

8何谓玻璃的导热性？影响玻璃的导热性的因素有哪些？112 113

答：热导性是物质依靠质点的振动将热能将传递到较低温度物质的能力。

热导性主要取决于玻璃的化学组成、温度及其颜色等。

9何谓玻璃的热稳定性？影响玻璃的热稳定性的因素有哪些？115

答：玻璃的热稳定性是指玻璃经受剧烈温度变化而不被破坏的性能。

①玻璃的热稳定性和玻璃的组成有关。

②玻璃自身的机械强度对对其热稳定性的影响也很明显，凡是能降低玻璃强度的因素，都能降低玻璃的热稳定性。

③玻璃的热稳定性还与其受热的制度有关。

④玻璃的热稳定性还与制品的厚度有关。

10为何玻璃受急热要比急冷强得多？115

答：原因是受急热是，玻璃表面产生压应力；而急冷时，表面产生张应力，玻璃的抗压强度比抗张强度大十多倍。

第六章玻璃的化学稳定性1何为玻璃的化学稳定性？117

答：玻璃制品在使用过程中受到水、酸、碱、盐、气体及化学稳试剂盒药液的侵蚀，玻璃对这些侵蚀的抵抗能力称为玻璃的化学稳定性。

2试述水对硅酸盐玻璃的侵蚀机理？117 118

答：水对玻璃的侵蚀开始于水中氢离子和玻璃的钠离子进行交换，反应的产物是硅酸钠，其电离强度低于氢氧化钠的强度，因此此反应使钠离子的浓度降低。随着水化反应的进行，硅原子

周围有4个桥氧全部成为—OH，形成Si（OH）4。

3水和水汽哪个对玻璃的侵蚀更严重？为什么？119

答：水汽比水溶液具有更大的侵蚀性。水溶液对玻璃的侵蚀是在大量水存在的情况下进行，因此从玻璃中释放的碱不断进入水溶液中（不断稀释）。所以在侵蚀过程中，玻璃表面附近水的PH值没有明显的变化。而水汽则不然，它是以微粒水滴粘附在玻璃表面。玻璃中释放的碱不能被移走，而是在玻璃的表面的水膜不断积累。随着侵蚀，碱的浓度越来越大，PH不断上升，最后类似与碱液对玻璃的侵蚀，从而加大了对玻璃的腐蚀。

4玻璃容器为什么会产生脱片现象？123

答：玻璃脱片首先是药液侵蚀玻璃表面，溶出氧化钠、硼酸钠等易溶成分，在玻璃表面留下一层膜状含水硅氧骨架即硅胶膜。而后药液中的碱性成分继续侵蚀这层硅胶膜，使之产生微小空穴，侵蚀剂沿着形成的空穴向内层进一步渗透、侵蚀，并使空穴不规则进一步朝内层发展，从而使玻璃表面在一定厚度内形成疏松的多孔层。当玻璃受到冷热交换或震动时，多孔层发生溃散、玻璃剥离，形成大小、厚薄、外形不一致的散光薄片。

5影响玻璃的化学稳定性的因素有哪些？120

答：玻璃的化学稳定性主要取决于玻璃的化学组成、热处理、表面处理及温度和压力等。

6对于硅酸盐玻璃如何提高其化学稳定性？121 122

答：硼硅酸盐玻璃在退火过程中会发生分相，分成富硅氧相

和富钠硼相。分相后形成孤岛滴球状结构，钠硼相为硅氧相包围，使易溶的钠硼相免受介质的侵蚀，则玻璃的化学稳定性将提高。如果分相后钠硼相和硅氧相形成连通结构，则玻璃的化学稳定性将会大大降低，由于易溶的钠硼相能不断的被侵蚀介质浸析出来所致。因此对三氧化硼含量较高是玻璃，其化学稳定性与退火制度的关系必须予以重视（如退火温度不能太高，退火时间也不能够过长，要尽量避免重复退火等）。

第七章玻璃的电学及磁学性质1何谓玻璃的电导率？共分为几种？

答：玻璃的电导率是表示通过电流的能力。共分为体积电导率和表面电导率两种。

2简述硅酸盐玻璃的导电机理？

答：离子导电是以离子为载体，在外加电场作用下，载电子由原先无定向的离子热运动纳入电场方向的概率增加，转为定向运动运动而显示出的导电性。

3何谓玻璃的介电强度？何谓玻璃的介电损耗？何谓玻璃的介电常数？131 133

答：介电常数表征在外加电场作用下介质极化过程的大小。

介电损耗是指在一定频率的交流电压作用下，电介质材料由于极化或吸收现象使部分电能转化为热能的损耗。

介电强度是指当施加于电介质的电压超过某一临界值时，介电中的电流突然增多，这一现象称为电击穿。发生电击穿的电压，

称为电介质的耐击穿强度，又称为介电强度。

4影响玻璃（体积）电导率的主要因素有哪些？126

答：玻璃的电导率与玻璃是化学组成、温度及热历史有关。

5何谓玻璃的表面电导率？如何改变玻璃的表面电导率？130

答：玻璃是表面电导率是指边长为1cm的正方形面积，在其相对两边上测得的电导率。

①改变玻璃的组成可以改变玻璃的电导率，玻璃中的碱金属氧化物含量较高时，表面电导率增加

②空气湿度增加，能明显增加玻璃的表面电导率。

③玻璃表面的状态对表面电导率影响也很大。表面经磨光、火抛光及酸处理后它们的表面电导率之比为18:14:1。

6玻璃的介电性主要包括哪些内容？130

答：玻璃的介电性主要包括介电常数、介电强度和介电损耗。

7试举例说明玻璃半导体的应用？134 135

答：①有些玻璃半导体在外加电压下降至零值时仍保持导体状态，像“记忆”这个状态一样，只要再加上一定数值相反的电压或一个电流脉冲后，才能恢复绝缘状态。这就起到记忆作用或存储作用，利用这一性能已制成了玻璃薄膜记忆元件。

②硫系玻璃也可以在激光辐照下发生结构变化。控制激光辐照的能量可获得结构的可逆转而制成光储存材料。

8玻璃的高温导电和低温导电有何区别？12

答：玻璃的电导率电导率随温度的升高而增大。在Tg温度以下，由于玻璃的结构式相对稳定的，因此电导率与温度呈直线关系。

当玻璃的温度高于Tg时，玻璃结构中的质点发生了重排，离子的电导活化能不在保持常数，关系曲线由直线转化成曲线。

第八章玻璃的光学性质1玻璃的光学性质包括哪些性质？

答：玻璃的光学性质是指玻璃的折射、反射、吸收和透射等性质。

2影响玻璃折射率的主要因素有哪些？138

答：玻璃的折射率与入射光的波长、玻璃的密度、温度、热历史以及玻璃的组成有密切相关。

3玻璃的光学常数包括哪些内容？142

答：玻璃的光学常数包括折射率、平均色散、部分色散和色散系数。

4红外线吸收如何产生?145

答：红外线吸收是由于红外光（电磁波）的频率与玻璃中分子振子（或相当于分子大小的原子团）的本征频率相近或相同引起是共振所致。

5何谓吸收极限？146

答：吸收极限是指对于一般无色透明玻璃在紫外波段并不出现吸收峰，而是一个连续的吸收区。在透光区和吸收去之间是一

条坡度很陡的分界线，通常称为吸收极限。

第九章玻璃的着色和脱色1玻璃的着色分为几类？148

答：玻璃的着色大致可分为离子着色、硫硒化物着色和金属胶体着色三大类。

2简述物质的着色机理。14

答：物质着色的基本原理是由于对光的吸收和光的色散，以前者最为常见，颜色的产生是物质和光作用的结果。当白光照射在透明物质时，如果全部被物质吸收，则呈黑色，如果对所有的光吸收程度差不多，则呈灰色；如果物质对光的吸收极小，使光全部透过，物质就是无色透明的，而透过另一些波长的光，则呈现所有部分的光相综合的颜色；如果它们吸收某些波长而又强烈散色光相综合的颜色。

3影响离子价态和配位状态的主要因素有哪些？152

答：影响离子价态有玻璃的基础组成、不同变价离子间的相互作用、熔制工艺及光照和热处理等。

4离子着色中，影响吸收带位置的主要因素有哪些？157 158 答：有阳离子场强、阳离子半径、配位状态、着色离子的价态、温度。

5举例说明离子混合着色的应用。163 166

答：①使用氧化铈和氧化钛混合着色，可以令人获得满意的金黄色玻璃，适于制造低热膨胀系数的耐热黄玻璃，其熔制简便，

澄清良好，且不必进行显色处理，这些都是镉黄玻璃难以达到的。

②将钴和镍两种着色剂适当配比，可以获得由蓝色至蓝色的一系列色调，适于与制造艺术装饰品。

③铁和钴的混合着色可以获得灰色（略带淡黄色调），又称中性灰玻璃。随着铁、钴的比例不同，可以获得一系列深度不同的灰色玻璃。

6写出金属胶体着色的工艺过程？172

答：金属离子的溶解→金属离子的还原→金属原子和成核与长大

7影响硫-碳着色的主要因素有哪些？168

答：①硫对玻璃熔体氧化-还原平衡的影响

②碳对玻璃对玻璃熔体氧化-还原平衡的影响

③铁离子对玻璃熔体氧化-还原平衡的影响

④基础组成对玻璃熔体氧化-还原平衡的影响

8简述硫硒化镉的着色机理？170

答：硫硒化镉单晶都是半导体，它们都属于六方晶系，可形成连续混晶（固溶体）。硫硒化镉的吸收特性与xCd·（1-x）CdSe 单晶极为类似，二者的吸收极限都随CdS与CdSe的含量比的减小向长波方向移动，而与此相对应的禁带宽度△E随之降低。

9何谓辐射着色？玻璃的辐射折射共分为哪几种类型？173、答:玻璃在太阳能、紫外线、X射线、r射线以及激光的照射下，将发生着色、变色、发光、结构改变和结构破坏等现象叫作

辐射着色。

玻璃的辐射折射包括辐射着色包括高能辐射着色和曝光着色两种类型。

10何谓物理脱色？何谓化学脱色？

答：物理着色是通过颜色的互补来消除玻璃的颜色，使玻璃变为白色或灰色。

化学脱色是指用化学物质一般在配合料中加入氧化剂，使着色较强的Fe3+转化成着色较弱的Fe2+。

第十章原料及原理选择

1名词解释

玻璃的主要原料：是指向玻璃中引入各种组成氧化物的原料。

玻璃的辅助原料：是指使玻璃获得某些必要的性质和加速熔制。

澄清剂：向玻璃配合料或玻璃熔体中加入一种高温时自身能汽化或分解放出气体，以促进排除玻璃中的气泡的物质，称为澄清剂。

着色剂：使玻璃着色的物质，称为玻璃的着色剂。

脱色剂：在玻璃熔制中，有时从操作工具上也有熔于玻璃中的铁质，使玻璃着出不希望的颜色，能消除这种颜色的物质叫作脱色剂。

乳浊剂：使玻璃产生不透明的乳白色的物质，称为乳浊剂。

助溶剂：能促使玻璃熔制过程加速的原料称为助溶剂。

氧化剂：在玻璃熔制时，能分解放出氧的原料，称为氧化剂。

还原剂：能夺取氧的原料，称为还原剂。

2玻璃原料的选择的原则有哪些？

答：（1）原料的质量必须符合要求，而且稳定

（2）易于加工处理

（3）成本低，能大量供应

（4）少用过轻和对人体健康、环境有害的原料

（5）对耐火材料的侵蚀要小

3石英砂颗粒度与颗粒组成对玻璃产生有何影响？

答：颗粒粒度适中，颗粒大石会使融化困难，并常常产生结石、条纹等缺陷。实践证明：硅砂的融化时间与其粒径成正比。粒径粗融化时间长，粒度细时间越短，但过细的硅砂容易飞扬、结块，使配合料不易混合均匀，同时过细的硅砂常含有较多的黏土，而且由于其比表面积大，附着的有害杂质也较多。细砂在熔制时虽然玻璃的形成阶段可以较快，但在澄清阶段却多费很多时间。

细级别含量高，其面积能增大，表面吸附和凝聚效应增大，发生成团现象。另外，细级别越多，在贮存、运输过程中振动和成锥作用的影响，与粗级别间产生强烈的离析。这种离析的结果，使得进入熔窑的原料化学成分处于极不稳定状态。

4引入氧化硅、氧化钠、氧化钙、氧化铝、氧化硼常用的原

玻璃工艺学

简述玻璃结构与熔体结构的关系。 玻璃态是热力学不稳定、动力学稳定的状态，在玻璃的熔融态向玻璃态转变的过程中，由于粘度增长很快、析晶速度很小而保持熔融态的结构，因此。玻璃结构与熔体结构的关系体现在以下几个方面： （1）玻璃结构除了与成分有关以外，在很大程度上与硅酸盐熔体形成条件、玻璃的熔融态向玻璃态转变的过程有关，不能以局部的、特定的条件下的结构来代表所有玻璃在任何条件下的结构状态。即不能把玻璃结构看成是一成不变的。（2）玻璃是过冷的液体，玻璃结构是熔体结构的继续。即玻璃结构与熔体结构有一定的继承性。 （3）玻璃冷却到室温时，它保持着与这温度区间的某一温度相应的平衡结构状态和性能。即玻璃结构与熔体结构有一定的结构对应性。 1828年法国工人罗宾发明了第一台吹制玻璃瓶的机器。 1905年英国欧文斯发明了第一台玻璃瓶自动成型机。 1959年英国皮尔金顿公司经３０年的研究将浮法应用于平板玻璃的生产，是玻璃发展史上的一次重大变革，并不断取代其它方法。 石英砂的主要成分是SiO2，常含有：Al2O3、TiO2、CaO、MgO、Fe2O3、Na2O、K2O、Cr2O3、V2O5等杂质成分，其中Fe2O3、Cr2O3、V2O5、TiO2能使玻璃着色，降低玻璃的透明度，是有害杂质。 B2O3是玻璃的形成氧化物，它以硼氧三角体[BO3]和硼氧四面体[BO4]为结构组元，在硼硅酸盐玻璃中与硅氧四面体[SiO4]共同组成结构网络。 B2O3能降低玻璃的膨胀系数，提高玻璃的热稳定性，当B2O3引入量过高时，由于硼氧三角体[BO3]增多，玻璃的膨胀系数反而增大，发生反常现象。－－硼反常现象 一般选择引入氧化钠的原料时，可优先选择纯碱，在纯碱供应紧张时或为降低成本，可引入适量的芒硝（2-3%）。原因有以下几点： Ａ）热耗大，难分解； Ｂ）侵蚀性大（包括芒硝蒸汽、“硝水”：硝酸钾或者硝酸钠的溶液，此处指熔融的芒硝，还原剂用量不足时产生的） Ｃ）需加入适量的还原剂：量不足时不分解的芒硝易生成侵蚀性较大的硝水；过量时会还原Fe2O3、Na2SO4生成FeS、Fe2S3和硫化物,并生成硫铁化物，最终导致着色，而还原剂的实际用量需根据实际情况调整； D）运费高，储存加工费用大。 E) 容易导致芒硝泡（硝水进入成形流，在冷却时熔融的硫酸盐硬化而析出白色的结晶状小滴）和硫酸盐结石（硫酸盐在玻璃中的溶解度很小）； 为什么在芒硝完全分解前后须分别保持还原气氛和氧化气氛？ 为保证芒硝能以较低的温度分解在熔化前期，芒硝未完全分解之前，须保持还原气氛；在熔化后期，为防止硫酸盐进一步被还原而生成硫化物并与铁的硫化物生

玻璃复习题

玻璃工艺学课后答案 第1章: 1、名词解释 硼反常: 由于Na2O的加入，氧化钠所提供的氧使【BO3】三角体变成【BO4】四面体，导致B2O3玻璃结构由两度空间转变为三维的架状结构。 混合碱效应：在二元碱硅玻璃中，当玻璃中碱金属氧化物的含量不变时，用一种碱金属氧化物取代另一种氧化物时，玻璃的性质不是呈直线变化，而是出现明显的极值。这一效应叫做混和碱效应。 压制效应：在含碱硅酸盐中随RO的升高，使R﹢在扩散中系数下降，这种现象叫做压制效应。 铝反常：氧化铝的结构状态依氧化铝和碱金属相对含量的不同而变化的这种现象称为铝反常现象。 金属桥：认为在铅四方椎体中，在靠近4个氧离子的一面，因惰性电子被推开，相当于失去两个电子，可以把一面近似看作是零价的铅离子，这样，四方锥体中铅离子。这样，四方锥体中的铅离子可以“1/2Pb4＋-1/2Pb0”称为“金属桥”。 2、简答 （1）、玻璃的热历史对玻璃的结构和性能的影响？ 答：玻璃的热历史是指玻璃从高温热态冷却，通过转变区域和退火区域的经历。对于玻璃的成分来说，热历史必然有其对应的结构状态，而一定的结构状态必然反应在外部的性质上。急冷淬火玻璃较慢冷淬火玻璃具有较大的体积和较小的黏度。在加热过程中淬火玻璃加热到300~400℃ 时，在热膨胀曲线上出现体积收缩，伴随着体积还有着放热效应。 （2）、硅酸盐玻璃结构中氧化物的分类及作用？ 答：当加入碱金属氧化物时，石英玻璃中原有的“大分子”发生解聚作用，这是由于碱金属提供氧使硅氧值发生变化所致。 当加入碱土金属时，钠钙硅玻璃的性质和结构发生明显变化，主要表现在结构的加强和一系列的物理性质的变好。 （3）、含铅玻璃的结构特点及其应用？ 答：铅是元素，核外电子层多，离子半径大，电子云易变形，这些都决定了铅玻璃电阻大，介电损耗小，折射率和色散高以及吸收高能辐射等性能。 第3章： 1、在硼硅酸盐玻璃中，分相结构对性能的影响？ 答：在硼硅酸盐玻璃的生产中，必须注意分相对化学稳定性的影响。就化学稳定性性来说，如果富碱硼相以滴状分散嵌入富硅氧基相中时，由于化学稳定性来说，如果富碱硼相以滴状分掩护碱硼相免受介质的侵蚀，这样的分相将提高玻璃的化学稳定性，反之，如果在分相过程中，高钠硼相和高硅氧形成相互连接的结构时，由于化学稳定性不良的硼碱相直接暴露在侵蚀介质中，玻璃的化学稳定性将发生急剧恶化。 2、微晶玻璃的制备原理及其工艺过程。 答：有控制的析晶和诱导析晶是制备微晶玻璃的基础。成核和晶体长大是实现控制析晶的关键，对成核相晶体长大的控制，可使玻璃形成具有一定数量和大小的

玻璃工艺学重点内容

玻璃的定义：结构上完全表现为长程无序的、性能上具有玻璃转变特性的非晶态固体。 玻璃的通性：各向同性、介稳性、无固定熔点、性质变化的连续性、性质变化的可逆性 晶子学说：玻璃是由无数“晶子”所组成的，晶子是具有晶格变形的有序排列区域，分散在无定形介质中，从“晶子” 部分到无定形部分是逐步过渡的，二者之间并无明显界线。 无规则网络学说：玻璃的近程有序与晶体相似，即形成阴离子多面体，多面体顶角相连形成三维空间连续的网络，但其排列似拓扑无序的。 玻璃结构和熔体结构的关系： ⑴玻璃结构除了与成分有关以外，在很大程度上与熔体形成条件、玻璃的熔融态向玻璃态转变的过程有关。（玻 璃的结构不是一成不变的) ⑵玻璃似过冷的液体，玻璃的结构是熔体结构的继续。（继承性） ⑶玻璃冷却至室温时，它保持着与该温度范围内某一温度相应的平衡结构状态和性能。（对应性） 单元系统玻璃的结构主要有：石英玻璃结构、氧化硼玻璃结构、五氧化二磷玻璃结构。 硼氧反常现象：当氧化硼与玻璃修饰体氧化物之比达到一定值时，在某些性质变化曲线上出现极值或折点的现象。根据无规则网络学说的观点，一般按元素与氧的单键能的大小和能否生成玻璃，将氧化物分为：网络生成体氧化物、网络外体氧化物和中间体氧化物。 混合碱效应：二元碱硅玻璃中，碱金属氧化物总含量不变，用另一种逐渐取代一种时，玻璃的性质出现极值。 T f：玻璃膨胀软化温度 T g：玻璃转变温度 玻璃的形成方法：熔体冷却法和非熔融法 三元玻璃形成区： ①由于新的共熔区的形成，三元系统形成区中部出现突出部分。 ②含有两种网络形成体（F）的三元系统，突出位置受到共熔点位置的影响，即突向低熔点的一侧。 ③三元系统只有一种网络形成体（F）时，突出部分偏向低熔点氧化物的一侧。 ④网络中间体（I）可使网络修饰体（M）较多的区域重新形成玻璃，在有I的三元系统中，形成区突向偏M的一侧，呈半圆形。 ⑤F－M、F－I等不能形成玻璃的二元系统加入新的氧化物，由于新的共熔物形成，可以在其中间部位形成较小的不稳定的玻璃形成区。 玻璃的分相：玻璃在高温下为均匀得熔体，在冷却过程中或在一定温度下热处理时，由于内部质点迁移，某些组分发生偏聚，从而形成化学组成不同得两个相，此过程称为分相 玻璃分相的原因：一般认为氧化物熔体的液相分离是由于阳离子对氧离子的争夺所引起的。当网络外体的离子势较大、含量较多时，由于系统自由能较大而不能形成稳定均匀的玻璃，它们就会自发的从硅氧网络中分离出来，自成一个体系，产生液相分离。 分相对玻璃析晶的影响： ①为成核提供界面：玻璃的分相增加了相间的界面，成核总是优先产生于相的界面上。 ②分散相具有高的原子迁移率：分相导致两液相中的一相具有较母相明显大的原子迁移率，这种高的迁移率能够 促进均匀形核。 ③使成核剂组分富集于一相：分相使加入的成核剂组分富集于两相中的一相，因而起晶核作用。 微晶玻璃：是用适当组成的玻璃控制析晶或者诱导析晶而成，它含有大量（95%～98％）细小的（在1μm以下）晶体和少量残余玻璃相。 影响玻璃黏度的因素 ⑴玻璃的黏度随温度的升高连续变化，温度越高粘度越低。 ⑵玻璃的结构对黏度影响分两个方面：玻璃网络结构越稳定，玻璃的黏度越大； 玻璃中碱金属离子或者碱土金属离子使玻璃网络聚合，玻璃的黏度越大。 ⑶玻璃组成对黏度的影响主要为： ①玻璃中氧化物的性质与数量：倾向于形成更大的阴离子基团的氧化物，使玻璃黏度增大；碱性氧化物使玻璃形成的网络解离，玻璃的黏度降低； ②氧－硅比：氧硅比越大，硅氧四面体群解离，玻璃黏度降低

玻璃工艺学第四章答案

1试述黏度在生产中的应用。2试述玻璃表面张力的工艺意义。3 影响玻璃黏度的主要因素有哪些？4 何谓玻璃的料性？对成型和退火有何影响？5 为何使用粘度描述玻璃生产工艺过程更为科学？6玻璃表面组成与主体玻璃有何不同？分析原因。 1答：在生产中玻璃的熔化、澄清、均化、供料、成型、退火等工艺过程的温度制度，一般是以其对应的黏度为依据制定的。 2答：在熔制过中，表面张力在一定程度上决定了玻璃液中气泡的长大和排除，在一定条件下，微小气泡在表面张力作用下，可溶解于玻璃液中。均化时，条纹及节瘤扩散和溶解的速度取决于主体玻璃和条纹表面张力的相对大小。如果条纹的表面张力较小，则条纹力求展开成薄膜状，并包围在玻璃体周围，这种条纹就很快的溶解而消失。相反，如果条纹（节瘤）的表面张力叫主体玻璃大，条纹力求成球形，不利于扩散和溶解，因而较难消除。 在玻璃成形过程中，人工挑料或吹小泡及滴料供料时，都要借助表面张力使之达到一定的形状。拉制玻璃管、玻璃棒、玻璃丝时，由于表面张力的作用才能获得正确的圆柱形。玻璃制得拱火、火抛光也是借助表面张力。 3答：影响玻璃黏度的因素主要有化学组成和温度，在转变温度范围内，还与时间有关。 4答：是指玻璃随着温度变化其年黏度变化的速度称为玻璃的料性。黏度随温度变化快的玻璃称为短性玻璃，反之称为长性玻璃。这一性质对成型作业有直接的关系，如用压延法辊压出花纹之后，随温度的降低，黏度能迅速地增长，形成可以快速固定下来，从而保证压出的花纹清晰，退火是通过粘滞流和弹性来消除玻璃中的应力。故这一性质对退火效率也有很大影响。 5在玻璃生产中，许多工序（和性能）都可以用黏度作为控制和衡量的标志。使用黏度来描述玻璃生产全过程较温度更加确切与严密，但由于温度测定简便、直观、而黏度和组成关系的复杂性和习惯性，因此习惯上用温度来描述和规定玻璃生产工艺过程的工艺制度。 6玻璃表面与玻璃主体的化学组成有一定差异，即沿玻璃截面（深度）的各成分的含量不是恒值，其组成随深度而变化。熔制、成形、热加工过程中，高温造成某些组分的挥发；各组分对表面能贡献的不同使有些组分在表面富集，有些减少。

玻璃工艺学考试复习2

1.玻璃主要原料：指向 玻璃中引入各种氧化 物的原料。 2.玻璃辅助原料：指使 玻璃获得某些必要的 性质和加速熔制过程 的原料。 3.澄清剂：向玻璃配合 料或玻璃熔体中加入 一种高温时自身能汽 化或分解放出气体， 以促进除玻璃中气泡 的物质。 4.着色剂：使玻璃着色 的物质。 5.乳浊剂：是玻璃生产 不透明的乳白色的物 质。 6.助溶剂：能使玻璃熔 制过程加速的原料。 7.氧化剂：在玻璃熔制 时，能分解放出氧的 原料。 8.还原剂：在玻璃熔制 时，能夺取氧的原料。 9.玻璃原料的选择原 则：a原料的质量必须 符合要求，而且稳定； b易于加工处理；c成 本低，能大量供应；d 少用过轻和对人体健 康、环境有害的原料； e对耐火材料的侵蚀 要小。 10.石英砂颗粒与颗粒组 成对玻璃生产有何影 响？a颗粒粒度适中。 颗粒大时会使熔化困 难，并常常产生结石、 条纹等缺陷；b粒度组 成合理。细级别含量 高，其表面能增大， 表面吸附和凝聚增 大。当原料混合时， 发生成团现象，另外 细级别多，在贮存、 运输过程中受震动和 成锥作用的影响与粗 级别间产生强烈的离 析，这种离析的结果 使得进入熔窑的原料 化学成分处于极不稳 定状态。 11.引入二氧化硅、氧化 钠、氧化钙、氧化铝、 氧化硼常用的原料有 哪些？ a二氧化硅：石英砂、 砂岩、石英岩、石英； b氧化钠：纯碱和芒 硝；c氧化钙：方解石、 石灰石、白垩、沉淀 碳酸钙；d氧化铝：长 石、粘土、蜡石、氢 氧化铝、含氧化铝的 矿渣、含长石的尾矿； e氧化硼：硼酸、硼砂 和含鹏矿物。 12.玻璃组成设计的原则 有哪些？a根据组成、 结构、和性质的关系， 使设计的玻璃能满足 预定性能要求；b根据 玻璃形成图和相图， 使设计的组成能够形 成玻璃，析晶倾向小； c根据生产条件使设 计的玻璃能适应熔 制、成形、加工等工 序的实际要求。d玻璃 的化学组成设计必须 满足绿色、环保的要 求；e所设计的玻璃应 当价格低廉，原料易 获取。 13.配合料计算步骤有哪 些？计算配合料时， 采用联立方程式法和 比例计算相结合的方 法。列联立方程时， 先以适当未知数表示 各种原料的用量，再 按照各种原料所引入 玻璃中的氧化物与玻 璃组成氧化物的含量 关系。 14.配合料的质量要求有哪 些？a具有正确性和稳 定性；b合理的颗粒级 配；c具有一定的水分； d具有一定气孔率；e必 须混合均匀；f一定的配 合料的氧化还原态势。 15.配合料料仓的两种布 置方式，以及它们各 自的优缺点。a塔仓。 优点：占地面积小， 可以将几个料仓紧凑 地布置在一起，合用 一套称量系统，除尘 系统和输送系统，可 以减少设备，节约投 资。缺点：对设备维 护保养要求很高，布 局紧凑，给维修带来 一定的困难。b排仓。 优点：每个料仓都设 置独立的称量系统和 输送系统，生产能力 较大。维修方便。缺 点：占地面积大，投 资高，设备利用率不 足，集中治理粉尘有 困难。 16.在玻璃熔制过程中， 配合料发生哪些物 理、化学和物理化学 变化？a物理：1配合 料加热，2吸附水的排 除，3个别组分的熔 化，4多晶转变5个别 组分的挥发；b化学：

玻璃工艺学复习练习题.docx

玻璃工艺学复习练习题 分相结构对玻璃的性质有何影响？ 对第一类性质的影响：由离子的迁移特性决定的性质，如电阻率、化学 稳定性等对玻璃的分相结构十分敏感。若性质较差的相以连通结构的形 式存在，玻璃的性质将明显变坏。若性质较差的相呈孤立液滴状分布于 性质较好的连续基相中，则能保持较好的性质。 对玻璃析晶的影响——分相有利于析晶 1.为成核提供界面。 2.分相导致其中的一相比均匀母相具有较大的质点迁移率，这有利于晶核的形成和长大。 3.分相使成核剂浓集于其中的一相，从而促进晶核的形成。 4.分相使其中的一相或两相更加接近某种晶体的组成，这有利于结晶。 对光学性质的影响 1.使玻璃的透光率下降 分和产生的相界面使光线发生散射，导致透光率下降，严重时，会产生乳浊现象。 2.影响玻璃的颜色 分相过程屮，过渡元素几乎全部集中在微相液滴中。这种选择性富集可 以用来发展有色玻璃，激光玻璃、光敏玻璃和光色玻璃等。 1.玻璃分相对析晶有何影响？ 对玻璃析晶的影响分相有利于析晶 1.为成核提供界面。 2.分相导致其屮的一相比均匀母相具有较大的质点迁移率，这有利于晶核的形成和长大。 3.分相使成核剂浓集于其中的一相，从而促进晶核的形成。 4.分相使其中的一相或两相更加接近某种晶体的组成，这有利于结晶。 2.玻璃成型后为何还要退火 原因之一：玻璃生产过程屮，因经受激烈的、不均匀的温度变化会产生热应力。 这种热应力会降低玻璃制品的强度和热稳定性。成型后的玻璃制品和经过热加工 的玻璃制品，若不经过退火处理，让其自然冷却，在以后的存放和机械加工过程 中很可能会自行破裂。 原因之二：玻璃制品从高温自然冷却室温，其内部结构是不均匀的，由此会造成玻璃光学性质的不均匀。对玻璃进行退火处理就是让玻璃的结 构趋向均匀，使玻璃中的热应力消除或减小的热处理过程。 16.玻璃的料性?短性玻璃?长性玻璃?对成型和退火过程有何影响？ 答:生产上常把玻璃的粘度随温度变化的快慢称为玻璃的料性，粘度随温度变化快的玻璃称为短性玻璃，反之称为长性玻璃?这一性质对成型作业有直接的关系，例如用压延法生产压花玻璃时最好选择料性较短的玻璃，这样玻璃被轧花辗压出花纹之后，随温度降低，粘度能迅速地增长，形状可以快速固定下来，从而保证压出的花纹清晰.退火是通过粘滞流动和弹性来消除玻璃中的应力，故这一性质对退火的效率也有很大影响 23 ?试述水对硅酸盐玻璃的侵蚀机理。 答：硅酸盐玻璃在水中的溶解比较复杂。水对玻璃的侵蚀开始于水中的1< 和

无机非金属材料工程

无机非金属材料工程本科专业人才培养方案专业代码：080203 一、培养目标 本专业培养德智体美全面发展，掌握无机非金属材料工程专业的基本理论和基本知识，具备无机非金属材料的结构分析、材料制备、成型与加工等基本能力，能够在玻璃、水泥等行业从事生产技术开发、工艺设备设计、经营管理等工作，具有创新意识和创业精神的高素质应用型专门人才。 二、培养措施与要求 围绕高水平应用型创新创业人才的培养目标，以社会需求为依据，按照“整体素质高、知识结构优、专业应用能力强、实践动手能力强、创新创业能力强、个性化发展能力强”的总体要求，改革人才培养模式，优化课程体系和教学内容，改革教学方法和手段，创新培养体制和机制，使毕业生具备全面的素质、优良的知识结构、突出的实践技能和创新创业能力。 1、构建学校、企业和科研院所合作培养人才新模式。学校与企业、科研院所共同研制人才培养方案，合作开办“蚌埠玻璃设计院玻璃材料班”、“德力班”等冠名班，聘请实践经验丰富和教学能力较强的技术人员参与教学工作，学生进入合作单位顶岗实习，建立学校、企业和科研院所联合培养人才的新模式，培养适应职业岗位需求的高素质应用型人才。 2、围绕地方经济，设置专业方向。 根据当地“优化产业结构、培育特色支柱产业”的战略规划和“千亿元硅产业”发展对人才的需求，结合我校区位和资源优势，设置玻璃和水泥两个专业方向。 3、建立“平台+模块”的课程架构，优化课程体系。构建通识教育和专业教育两个平台，搭建专业方向、创新创业和个性化拓展三个模块，旨在培养学生的综合素质和能力。厘清课程性质、层次以及课程间的相

互关系，构建层次分明、科学合理的课程体系。 4、加强实验平台和实习基地建设，强化实践教学。 加大现有无机非金属材料工程专业实验平台的建设力度，利用政府、企业资源，分别在凤阳县质检中心组建无机非金属材料重点实验室，在德力日用玻璃股份有限公司、蚌埠八一化工厂、凤阳染化厂等企业建立稳定的学生实习基地。在优化通识教育课程和学科基础课程体系的基础上，增加实验课学时；增加综合实验、课程实习等实践教学比重；结合大学生创新课题、大学生科研技能培训、假期社会实践、大学生创新创业实践及学生毕业设计（论文）等，加强学生实践技能和创新创业能力的培养。 5、改革课程考核评价方式。改变传统单一的考核形式，合理采用开卷、口试、技能操作、课程小论文等方式，着重过程考核和动态评价，建立以知识、能力、素质为核心的综合评价体系，重点考察学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，发挥学生学习的积极性和主动性，最大限度地激发学生学习的潜能。 三、专业方向 1、玻璃方向：学习和掌握玻璃材料的检测分析、原料配方、产品设计与加工及产品质量监测等方面的基本技能，能够在玻璃行业从事材料的生产、加工、质检、技术监督等工作。 2、水泥方向：学习和掌握水泥材料的检测分析、原料配方、产品设计与加工及产品质量监测等方面的基本技能，能够在水泥行业从事材料的生产、加工、质检、技术监督等工作。 四、素质与能力分析表（表一）

玻璃工艺学复习资料

第一章玻璃的定义与结构 1、解释转变温度、桥氧、硼反常现象和混合碱效应。 转变温度：使非晶态材料发生明显结构变化，导致热膨胀系数、比热容等性质发生突变的温度范围。 非桥氧：仅与一个成网离子相键连，而不被两个成网多面体所共的氧离子则为非桥 氧。 桥氧：玻璃网络中作为两个成网多面体所共有顶角的氧离子，即起“桥梁”作用的氧离子。 硼反常性：在钠硅酸盐玻璃中加入氧化硼时，往往在性质变化曲线中产生极大值和极小值，这现象也称为硼反常性。 混合碱效应：在二元碱玻璃中，当玻璃中碱金属氧化物的总含量不变，用一种碱金属氧化物逐步取代另一种时，玻璃的性质不是呈直线变化，而是出现明显的极值。这一效应叫做混合碱效应。 2、玻璃的通性有哪些？ 各向同性；无固定熔点；介稳性；渐变性和可逆性； ①.各向同性 玻璃态物质的质点总的来说都是无规则的，是统计均匀的，因此，它的物理化学性质在任何方向都是相同的。这一点与液体类似，液体内部质点排列也是无序的，不会在某一方向上发现与其它方向不同的性质。从这个角度来说，玻璃可以近似地看作过冷液。 ②.无固定熔点 玻璃态物质由熔体转变成固体是在一定温度区域（软化温度范围）内进行的，（从固态到熔融态的转变常常需要经历几百度的温度范围），它与结晶态物质不同，没有固定的熔点。 ③.介稳性 玻璃态物质一般是由熔融体过冷而得到。在冷却过程中粘度过急剧增大，质点来不及作有规则排列而形成晶体，因而系统内能尚未处于最低值而比相应的结晶态物质含有较高的能量。还有自发放热转化为内能较低的晶体的倾向。 ④.性质变化的渐变性和可逆性 玻璃态物质从熔融状态到固体状态的过程是渐变的，其物理、化学性质变化是连续的和可逆的，其中有一段温度区域呈塑性，称“转变”或“反常”区域。 3、分别阐述玻璃结构的晶子学说和无规则网络学说内容。 答：（1）玻璃的晶子学说揭示了玻璃中存在有规则排列区域，即有一定的有序区域，这对于玻璃的分相、晶化等本质的理解有重要价值，但初期的晶子学说机械地把这些有序区域当作微小晶体，并未指出相互之间的联系，因而对玻璃结构的理解是初级和不完善的。总的来说，晶子学说强调了玻璃结构的近程有序性、不均匀性和不连续

玻璃工艺学复习题

玻璃试题及解答 T 1.1玻璃态物质具有以下五个特性：1. 各向同性2. 无固定熔点3. 亚稳性4. 变化的可逆性5. 可变性 L1.1.论述玻璃态物质具有的五个特性 (一)各向同性：玻璃态物质的质点排列总的说是无规则的，是统计均匀的，因此，它的物理化学性质在任何方向都是相同的。 (二)无固定熔点 玻璃态物质由固体转变为液体是在一定温度区域(软化温度范围)内进行的，它与结晶态物质不同，没有确定的熔点。 (三)亚稳性 玻璃态物质一般是由熔融体过冷却而得到。在冷却过程中粘度急剧增大，质点来不及作有规则排列而形成晶体，没有释出结晶潜热(凝固热)，因此，玻璃态物质比相应的结晶态物质含有较大的能量。它不是处于能量最低的稳定状态，而属于亚稳状态。 (四)变化的可逆性 玻璃态物质从熔融状态冷却(或相反加热)过程中，其物理化学性质产生逐渐和连续 的变化，而且是可逆的。 (五)可变性 玻璃的性质(在一定范围内)随成分发生连续和逐渐的变化 T1.2从一系列硼酸盐和硅酸盐玻璃结构，可以看出，桥氧在结构中起着重要的作用。一般桥氧愈多，结构愈强固，许多物理性能向好的方面转变。反之，桥氧愈少，结构和性能就愈不好。 J1.2论述硼酸盐和硅酸盐玻璃结构的桥氧对其结构和性能的影响。 从一系列硼酸盐和硅酸盐玻璃结构，可以看出，桥氧在结构中起着重要的作用。一般桥氧愈多，结构愈强固，许多物理性能向好的方面转变。反之，桥氧愈少，结构和性能就愈不好。 M1.3逆性玻璃。如果玻璃中同时存在两种以上金属离子，而且它们的大小和所带的电荷也不相同时，也能制成玻璃。用y代表每个多面体的桥氧平均数，当y<2也能制成玻璃，而且某些性能随金属离子数的增大而变好。一般把这种玻璃称为逆性玻璃。逆性玻璃的结构与无规则网络学说的结构模型是完全相反的。逆性玻璃在性质上也发生逆转性。 第一，在结构上它与通常玻璃是逆性的。一般玻璃的结构以玻璃形成物为主体，金属离子处于网络的空穴中，它仅起补助性作用。逆性玻璃恰恰相反，多面体的短链反而为大量的金属离子所包围。如果金属离子比作“海洋”，那末，多面体就是“海洋”中的岛屿。因此，决定玻璃聚结程度的不是多面体之间的连结，而是金属离子与多面体短链中的氧离子之间的结合。逆性玻璃的结构与无规则网络学说的结构模型是完全相反的。 第二，逆性玻璃在性质上也发生逆转性。一般玻璃的性质是随着Si02的减少(即Y值减少)而降低。而逆性玻璃则相反，碱金属和碱土金属含量愈多

玻璃工艺学复习练习题样本

玻璃工艺学复习练习题 一、解释以下概念 1.硼反常: 碱金属氧化物加入到B2O3玻璃中, 使玻璃的结构得到加强, 物理 化学性能得到改进。这与碱金属氧化物加入到石英玻璃中的情形恰好相反。 这是一种硼反常。在钠硅玻璃中加入B2O3, 玻璃的结构随B2O3增加而逐渐加强, 玻璃的性质得到改进。但B2O3的含量超过某数值时, 将出现逆转: 随着B2O3的增加, 玻璃结构逐渐弱化, 玻璃的性质逐渐劣化, 在玻璃的性质变化曲线上出现极值。这是另一种硼反常。 2.逆性玻璃: 结构和性质的变化趋势( 变化方向) 与一般玻璃相反的玻璃。 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.玻璃的热历史: 玻璃在转变温度区和退火温度区的经历。 5.双减效应: 在简单的硅酸盐玻璃系统( R2O-SiO2) 中, 一种碱金属氧化物被 另一种碱金属氧化物替代时, 随着替换量的增加, 在性质-成分曲线上, 第一类性质会出现极大值或极小值。这种现象称为混合碱效应( 或中和效应) 。 6.临界冷却温度: 能生成玻璃的最小冷却速度。 7.结晶容积分率: 晶体体积与熔体体积之比 8.稳定分相: 在液相线以上就存在的分相。 9.亚稳分相: 在液相线以下才开始发生的分相。 10.不混溶区: 玻璃发生分相的组成-温度范围。 11.均匀成核: 在宏观均匀的熔体或玻璃中, 没有外来物参与, 与相界、缺陷 无关的成核过程。又称本征成核、自发成核。 12.非均匀成核: 依靠相界或基质的缺陷而发生的成核过程。 13.晶核: 具有一定大小能够稳定生长的结晶区域称为晶核。 14.微晶玻璃: 微晶玻璃是经过往玻璃中加入成核剂, 再经过热处理、光照射 或化学处理等手段使玻璃均匀析出大量微小晶体所形成的致密的微晶相与

玻璃工艺学思考题

玻璃的结构 一. 玻璃的通性 1.各向同性：玻璃的物理化学性质在任何方向都相同。 2.无固定熔点：玻璃从固体变为液体是在一定的温度范围内进行的。 3.亚稳性：玻璃的内能比晶体高，它不是处在最低能量状态。但一般情况下，玻璃不会自发转变成晶体。 4.性质变化连续可逆：玻璃转变过程中，其物理化学性质的变化是逐渐而连续的，而且是可逆的。 5.成分可变：玻璃的成分可以在一定范围内调整、改变，从而使玻璃的性质发生改变。 1.在各种玻璃中，石英玻璃的膨胀系数最小。这是为什么？ Si—O键相当大，整个硅氧四面体正负电荷重心重合，不带极性。[SiO4]四面体以角顶相连，形成向三维空间发展的无规则的连续架状网络结构。 2.在石英玻璃中加入碱性氧化物其结构与性能将如何变化？ 碱性氧化物加入到石英玻璃中，使完整的硅氧网络断裂，形成不连续的网络结构。 3.在碱硅玻璃中加入氧化钙后其结构与性能将如何变化？ CaO的加入，使玻璃的结构得到加强。机械强度较高、热膨胀系数较小、耐热性能、介电性能和化学稳定性较好、融体粘度较高。 4.在硼玻璃中加入碱性氧化物其结构与性能将如何变化？ [BO3]部分转变为[BO4]；层状结构部分转变为三维的架状网络结构。与B2O3玻璃相比，玻璃的各种物理化学性能得到改善。 5.何谓硼反常？ 碱金属氧化物加入到B2O3玻璃中，使玻璃的结构得到加强，物理化学性能得到改善。这与碱金属氧化物加入到石英玻璃中的情形恰好相反。这是一种硼反常。 在钠硅玻璃中加入B2O3，玻璃的结构随B2O3增加而逐渐加强，玻璃的性质得到改善。但B2O3的含量超过某数值时，将出现逆转：随着B2O3的增加，玻璃结构逐渐弱化，玻璃的性质逐渐劣化，在玻璃的性质变化曲线上出现极值。这是另一种硼反常。 6.何谓逆性玻璃？ 逆性玻璃是指结构和性质的变化趋势（变化方向）与一般玻璃相反的玻璃。“逆性”包括两方面的含义： A. 结构强度变化趋势与一般玻璃相反。 B. 性能变化趋势与一般玻璃相反。 7.何谓玻璃的转变温度区？ 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，一般用T g和T f代表转变温度区的下限和上限。 8.何谓玻璃的热历史？ 玻璃的热历史是指玻璃在转变温度区和退火温度区的经历。 9.玻璃的热历史对玻璃的结构与性能有何影响？ 对密度的影响：急冷密度小；慢冷密度大。 对粘度的影响：急冷玻璃，粘度较低，加热时粘度增大。慢冷玻璃，粘度较高，加热时粘度降低。 对热膨胀的影响：T＜T g时，淬火玻璃的热膨胀系数比退火玻璃大。T＞T g时，淬火玻璃会发生零膨胀或负膨胀，而退火玻璃则会加速膨胀。 10.玻璃的两类性质有何不同？ 第一类性质与玻璃成分的关系比较复杂，不能根据玻璃的成分和加和法则进行计算的性质。如：粘度、电导、介电损耗、离子扩散速率、化学稳定性等。 第二类性质与玻璃成分的关系比较简单，可以根据加和法则进行推算的性质。如：折射率、密度、弹性模量、硬度、热膨胀系数和介电常数等。 第一类性质一般通过离子（主要是阳离子）的活动或迁移体现出来。 第二类性质不是通过离子的活动而是通过网络和网络外离子的整体作用体现出来。常温下，这类性质可以大致看作构成玻璃的各种离子性质的总和，故可以用简单的加合法则进行推算。 11.碱性氧化物对Si-O玻璃的结构和性能有何影响？ 破坏Si-O2玻璃的网络结构，导致性能劣化。 12.何谓双碱效应（混合碱效应）？

玻璃工艺期末复习提纲

注意： 1．以下内容仅为帮助各位在复习时理清思路，不与期末考题产生任何关联性，更非出题形式。 2．答题应看清题意，不要照搬书本内容，答题形式应合理。例如简答题除了列举关键点之外，还应对其作简要说明；综合题则应进行详细分析。 玻璃工艺学——基础理论 绪论 1.近一、二十年，建筑玻璃朝哪些方向发展？ 2.试举例说明玻璃的特点和用途。 第一章玻璃的结构与组成 1.玻璃的基本含义。 2.玻璃态物质主要特征。 3.玻璃的结构取决于哪些因素？ 4.近代关于玻璃结构的主要假说，对于目前最具影响力的两大玻璃结构假说的理解和比较。 5.硼反常、硼－铝反常现象及其原因。 6.混合碱效应及其产生的机理，混合碱效应对有关性能的影响。 7.网络外体、玻璃网络形成体、网络中间体的含义和特征。 8.玻璃的热历史及其对玻璃性质的影响。 9.网络外体、玻璃网络形成体、网络中间体在玻璃结构中的作用，会具体分析各种氧化物在玻璃中 的作用和对主要性能的影响。 10.积聚作用及其对玻璃性质的影响。 11.逆性玻璃的含义和特点。 第二章玻璃的形成规律 1.玻璃形成的方法（熔融冷却法和其他非熔融法）。 2.从热力学、动力学和结晶化学的角度理解玻璃形成的条件。 3.3T图 4.学会分析简单三元系统玻璃形成区。 第三章熔体和玻璃体的相变 1.引起析晶和分相的原因有哪些？ 2.如何避免分相和析晶？ 3.分相对玻璃性能的影响和分相在玻璃中的应用。 4.高硅氧玻璃的制备原理和工艺过程。 5.分相对析晶的影响。

6.从相平衡的角度解释：为什么玻璃组分越复杂对其形成玻璃越有利？ 7.TiO2、P2O5和氟化物等常见的微晶玻璃成核剂，诱导析晶的机理有何不同？ 8.微晶玻璃的特性、优势及常见分类。 9.如何保持微晶玻璃的透明性？ 10.为何微晶玻璃具有较高的强度？ 11.在制备低膨胀玻璃锂铝硅微晶玻璃时，采用（TiO2+ZrO2）混合成核剂有何优势？ 第四章玻璃的粘度及表面性质 1.理解为何使用粘度来描述玻璃生产工艺较用温度更为科学？ 2.粘度与温度的关系。 3.玻璃组成与粘度之间的关系，并以硅酸盐玻璃为例，分析如何调整组成可使玻璃粘度降低或升高。 4.测试粘度的方法（包括高温粘度和低温粘度），及其适用范围。 5.影响玻璃表面张力的因素有哪些，举例说明表面张力对玻璃工艺生产的影响（有利、不利两方面）。 6.玻璃的料性及其对于工艺的影响。 7.高温化学钢化和低温化学钢化的异同。 8.如何提高封接玻璃的气密粘结性？ 9.离子交换在玻璃工业中的应用。 第五章玻璃的力学和热学性质 1.玻璃的热稳定性 2.脆性 3.块状玻璃的实际强度远低于理论强度的原因是什么？ 4.如何提高玻璃的强度？ 5.为何纤维具有较高的强度？ 6.玻璃的膨胀系数、热稳定性与玻璃的成分、温度和热处理历史的关系。如何进行调整？ 7.玻璃制品耐急热的能力比耐急冷的能力强的原因。 8.玻璃的密度与组分的关系。 第六章玻璃的化学稳定性 1.化学稳定性 2.原生脱片 3.次生脱片 4.水、酸、碱、蒸汽对玻璃的侵蚀机理。 5.如何提高玻璃的化学稳定性？ 6.热处理制度对玻璃化学稳定性有何影响？ 7.含MgO的玻璃制品容易产生脱片的原因。 第七章玻璃的电学及磁学性质 1.电击穿 2.介电强度 3.离子导电、电子导电 4.玻璃的电导率与玻璃组成、结构和热处理工艺之间的关系。 第八章玻璃的光学性质 1.玻璃的折射率、色散、色差、反射率、吸收极限 2.改变玻璃光学性能的方法。

玻璃工艺学-130425

《玻璃工艺学》课程教学大纲 课程编号：4102105 英文名称：Glass Technology 编写人：赵彦钊编写日期：2013年7月 审核人：杨海波 一、课程说明 1.课程类别/课程性质：专业课/必修课 2.开课学期：第六学期 3.学时与学分：64/4 4.适用专业：无机非金属材料工程（玻璃方向） 5.先修课程：无机材料物理化学、硅酸盐热工设备 6.推荐教材或参考书目： 推荐教材赵彦钊、殷海荣主编. 玻璃工艺学. 化学工业出版社.2006 参考书目 [1]西北轻工业学院主编．玻璃工艺学．轻工业出版社.1982 [2]华东化工学院等主编．玻璃工艺原理．中国建筑工业出版社.1981 [3]作花济夫等编(蒋国栋等译)．玻璃手册．中国建筑工业出版社.1985 [4]上海玻璃与搪瓷研究所主办．玻璃与搪瓷（杂志） 7. 考核方式：闭卷考试，平时成绩25%-35% 8．课外自学要求：按教学进程布置作业。 9. 主要实践教学环节：工艺综合实验40学时（实验单独设置） 二、课程的目的和任务 玻璃工艺学是材料科学与工程学院材料专业（玻璃方向）的专业必修课。本课程是研究玻璃的结构、性能、制备工艺以及玻璃组成、结构、性能三者关系等综合性应用技术科学。本课程要求学生系统地深入理解并掌握玻璃组成、结构、性能以及三者之间联系的玻璃物理化学；玻璃工艺原理、工艺流程、工艺因素；了解各种制品的生产流程、生产技术。 本课程的先修课程为无机材料物理化学、硅酸盐热工设备。 三、能力培养要求 通过学习本课程，培养学生在实践中运用课程所学的理论知识，分析和解决生产实践中的工艺技术问题，增长实践操作技能，巩固理论知识。 四、教学基本要求 通过本课程的各个教学环节，达到以下基本要求： 第一章玻璃的结构与组成

玻璃工艺学习题库

玻璃工艺学习题集锦 一、名词解释 硼反常、混合碱效应、压制效应、网络外体、网络形成体、网络中间体、玻璃热历史、玻璃转变现象、3T图、相变、分相、旋节分解、玻璃的料性、玻璃的疲劳现象、玻璃的脆性、玻璃的弹性模量、玻璃的热稳定性、玻璃的化学稳定性、正常色散、澄清剂、物理脱色、化学脱色、乳浊剂、玻璃主要原料、玻璃辅助原料、配合料计算、玻璃的熔制、二次气泡、玻璃体的缺陷、玻璃液的平衡厚度、抛光时间 二、填空 1、玻璃态物质具有的通性是（）（）（）（）。 2、关于玻璃的结构学说，目前较为流行的是（）（）。 3、根据无规则网络学说的观点，一般可按元素与氧结合的单键能的大小和能否生成玻璃，将氧化物分为（）（）（）。 4、玻璃形成氧化物、中间体氧化物、玻璃调整氧化物中，单键强最大的是（）。 5、以BaO-SiO2系统往往在液相线以下发生分相，这种分相称为（）。 6、图3-15中，（a）属于（）分相，（b）属于（）分相。 7、图3-13为Na2O-SiO2系统不混溶区，其中白色区域分相后形成了（）结构，阴影区域分相后形成了（）结构。 8、碱土金属氧化物对黏度的作用一方面类似于碱金属氧化物使黏度（），另一方面，这些阳离子电价较高离子半径又不大，键力较碱金属离子大，使黏度（）。 9、常温下，玻璃的破坏强度随加荷速度或加荷时间而变化。加荷速度越大或加荷时间越长，破坏强度越小，短时间不会破坏的负荷，时间久了就可能破坏，这种现象称为（）。 10、玻璃的脆性通常用它破坏时所受到的（）来表示。 11、玻璃的密度主要取决于构成玻璃的（），也与（）以及（）有关。 12、讨论玻璃的热膨胀性质时，通常采用（）。 13、玻璃的热学性能包括（）、（）、（）、（）。 14、水、酸、碱三者中，（）对玻璃的侵蚀能力最强。 15、高碱玻璃的耐酸性（）耐水性，高硅玻璃的耐酸性（）耐水性。 16、玻璃的导电机理有（）（），一般硅酸盐玻璃为（）。 17、玻璃的光学常数包括（）、（）、（）和（）。 18、总的来说，玻璃折射率决定于玻璃内部离子的（）和玻璃的（）。 19、颜色玻璃的着色机理有（）（）（）三大类。 20、用于制备玻璃配合料的各种物质统称为（），根据它们的用量和作用不同，分为（）和（）。 21、评价石英砂质量的三大指标为（）（）（）。 22、纯碱是引入玻璃中Na2O的主要原料，分为（）和（）两类，玻璃工业中常采用（）。 23、玻璃配合料计算是以（）和（）为基础，计算出熔化100千克玻璃所需各种原料的用量。 24、配合料料仓的布置可分为（）和（）两种形式。 25、玻璃的熔制过程大致可分为五个阶段，分别为（）（）（）（）（）。也可将其分为两个阶段，即配合料的（）阶段和配合料的（）阶段。

玻璃工艺学试题库

1. 硼反常：在钠硅酸盐玻璃中加入氧化硼时，往往在性质变化曲线中产生极大值和极小值，此现象称为硼反常。 2. 混合碱效应：在二元碱硅玻璃中，当玻璃中碱金属氧化物的总含量不变，用一种碱金属氧化物逐渐取代另一种时，玻璃的性质不是呈直线变化，而是出现明显的极值，这一效应称为混合碱效应。 3. 压制效应：在钠硅玻璃中加入的Ca离子具有强化玻璃结构和限制原有碱金属离子活动的作用，称为压制效应。 4. 网络外体：玻璃结构中不参加网络，网络空隙处，提供额外阳离子, 对玻璃起调整性质作用的氧化物。 5. 网络形成体：玻璃结构中，与氧原子相联的阳离子不超过2，中心阳离子的配位数不大于4，氧多面体只能共顶连接，多面体至少3 个顶角共用的氧化物。 6. 网络中间体：玻璃结构中，化合价高而配位数低，可以与网络形成体氧化物结合，在功能上起着改善玻璃结构的功能的氧化物。 7. 玻璃热历史：是指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。 8. 玻璃转变现象： 9. 相变：物质从一种相转变为另一种相。 10. 分相：玻璃在高温下为均匀的熔体，在冷却过程中或在一定温度下热处理时，由于内部质点迁移，某些组分发生偏聚，从而形成化学组成不同的两个相，此过程称为分相。 11. 旋节分解： 12. 玻璃的料性：不同种类的玻璃随温度的变化其黏度变化速度不同，称为具有不同的料性。 13. 玻璃的脆性：玻璃的脆性是指当负荷超过玻璃的极限强度时，不产生明显的塑性变形而立即破裂的性质。 14. 玻璃的弹性模量：弹性模量是表征材料对弹性变形的抗力，即材料的刚度。 15. 玻璃的热稳定性： 16. 玻璃的化学稳定性：玻璃制品在使用的过程中受到水、酸、碱、盐类、气体及其它化学试剂溶液的侵蚀，玻璃对这些侵蚀的抵抗能力。 17. 正常色散： 18. 澄清剂：凡在玻璃熔制过程中能产生气体，或能降低玻璃粘度促使玻璃液中气泡排出的原料。 19. 物理脱色：加入一定数量能产生互补色的着色剂。但会使玻璃的吸收增加，透明度降低。 20. 化学脱色：使着色能力强的低价铁氧化为着色能力弱的高价铁 21. 乳浊剂：使玻璃产生乳白不透明的原料。 22. 玻璃主要原料：包括引入酸性氧化物的原料、引入碱土金属氧化物及其他二价金属氧化物的原料、引入碱金属氧化物的原料、引入四价金属氧化物的原料、天然含碱原料与矿渣原料。 23. 玻璃辅助原料：包括澄清剂、着色剂、脱色剂、乳浊剂、助熔剂、氧化剂与还原剂。 24. 配合料计算: 25. 玻璃的熔制: 26. 二次气泡: 27. 玻璃体的缺陷: 28. 玻璃液的平衡厚度: 29. 抛光时间:

复习思考题--玻璃工艺学

第二篇玻璃工艺学 第二章玻璃的性质 1 、透光性是否是玻璃的通性？玻璃通性有哪些？ 2 、可否称玻璃为凝固的液体？ 3 、玻璃的粘度对生产有何 4 、玻璃有何结构特点？ 5 、两大结构学说各强调了玻璃结构的哪些方面？ 6 、相同成分的块状玻璃与玻璃纤维相比，哪种的机械强度更大？为什么？ 7 、为什么保温瓶壁通常都很薄？ 8 、为什么玻璃受急冷比受急热更容易破裂？ 9 、为什么水玻璃可以溶解于水而窗玻璃不能？ 10 、玻璃在大气中和在水中相比，哪种情况更容易破坏？ 11 、玻璃在常温状态下为什么可以被看作绝缘体？ 12 、为什么铅硅酸盐玻璃折射率比窗玻璃高？ 13 、下列氧化物，那些能使玻璃着色？为什么？ CaO 、CuO 、Cu2O 、Cr2O3 、CoO 、Mn2O3 第三章玻璃生产工艺 1 、平板玻璃生产时，为什么一般不用高岭土引入Al2O3 ？ 2 、以硝代碱引入Na2O ，有何利弊？ 3 、玻璃生产对配合料质量有何要求？ 4 、是否混合时间越长，均匀度越高？ 5 、如何提高配合料的均匀度？ 6 、玻璃生产，为什么不以氧化钙、氧化镁的形式引入玻璃成分，而用石灰石、白云石？ 7 、既然玻璃澄清是为了排除气泡，为什么使用澄清剂？ 8 、为什么箱式蓄热室比上升道式蓄热室能将空气预热到更高的温度？ 9 、说明排烟供气系统上各设备作用。 10 、平板玻璃生产通常使用哪些原料？各引入什么成分？ 11 、原料加工有何意义？ 12 、玻璃生产采用那些设备加工原料？为什么要避免“过粉碎”？ 13 、采用用哪些措施可以提高称量的准确性？ 14 、影响混合均匀度的因素有哪些？ 15 、混合过程中加水目的何在？可采用哪些形式加水？为什么要控制加水量、加水温度？ 16 、碎玻璃加入方式有哪些？各有何利弊？ 17 、碎玻璃加入量大时为什么要“补碱”？ 18 、生产中因故障导致硅砂使用量增大，可能会出现什么缺陷？ 19 、配合料储存采用什么设施？储存时间过长、过短各有什么后果？ 20 、玻璃熔制过程分哪几个阶段？各阶段的进行受哪些因素的影响？ 21 、玻璃熔制过程需要做到“四小稳”，内容是什么？ 22 、泡界线是怎样形成的？泡界线跑偏如何纠正？ 23 、随着熔制时间的延续，粉料熔化速度是加速进行还是减速进行？ 24 、配合料粒度对熔化速度有什么影响？ 25 、玻璃液澄清有何目的？粘度、表面张力对玻璃液澄清各有何影响？

玻璃工艺学知识要点2016

1、玻璃结构：是指离子或原子在空间的几何配置以及它们在玻璃中形成的结构形成体。 2、3T图：以温度T为纵坐标，冷却时间t或lg t为横坐标绘制温度-时间-转变率(T-T-T)图(简称3T图)。 3、离子的集聚作用：是离子使小型四面体聚集为大型四面体的作用。 4、混合碱效应：在R+离子含量不变，引进两种R+离子的玻璃比只含一种R+离子的玻璃的性能发生改变，当两种金属离子(R+)的数量接近时，其性能最佳。 5、离子着色：是指过渡金属离子在3d或4f轨道中de电子未被充满，容易产生d-d跃迁或f-f跃迁而引起光吸收，使玻璃着色。 6、主要原料：是指在玻璃中引入SiO2、Al2O3、B2O3、Na2O、K2O、CaO、MgO等各种组成氧化物的原料。 7、助熔剂：是指能降低玻璃熔制温度或加速玻璃熔制过程的原料。 8、玻璃成分：是指玻璃中所含有元素和化合物的种类和比例，又称为化学组成。 9、玻璃的成型：是将玻璃液制成为具有固定几何形状的玻璃制品的过程。 10、玻璃的热处理：是指在玻璃转变温度与软化温度之间所进行的热过程。 11、玻璃的表面抛光：是对不平整的玻璃表面进行处理，使之成为平整而光滑；或者是将玻璃毛坯制品经过处理，使之达到所规定的形状和尺寸，而且表面很光滑的加工过程。 12、夹层玻璃：是由两片或两片以上的玻璃用透明的弹性胶片牢固粘合而成的，具有透明、高机械强度、耐光、耐热、耐湿和耐寒等特性的深加工玻璃制品。 13、重金属氧化物玻璃：是指以氧化铅(PbO)、氧化铋(Bi2O3)、氧化锑(Sb2O3)、氧化碲(TeO2)以及其它在元素周期表中的第五、六主簇周期中具有高原子量的金属氧化物为基础组分而形成的玻璃。 14、光功能玻璃：是指在外场(电、光、磁、热、声、力等)作用下，利用玻璃本身光学性质(如折射率或感应电极化)发生变化的原理，去实现对入射光信号的探测、调制以及能量或频率转换作用的光学材料的统称。 15、离子的解聚作用：是离子使大型四面体分解为小型四面体的作用。 16、压抑效应：当玻璃中添加如R2+、Zr4+、La3+、Ti4+等网络外体离子时，由于这些离子充塞于网络空隙中，阻碍了金属离子的活动而使得玻璃的电导率下降。 17、金属胶体着色：是由于不同胶体粒子对该种单色光具有不同程度的选择性吸收而使玻璃(玻璃被看作是着色剂的胶体溶液)产生着色。 18、辅助原料：是使玻璃具有某些必要的性质和加速熔制过程的原料，如澄清剂、着色剂、乳浊剂、氧化剂、助熔剂等。 19、澄清剂：是指在高温时本身氧化或分解放出气体，从而促进玻璃液中气泡排除的物质。 20、配料计算：是根据玻璃的设计成分和选用的各种原料的化学组成计算出每付配合料中各种原料的用量。 21、玻璃熔制：将配合料经高温熔融成符合成形要求的玻璃液的过程称为熔制。 22、玻璃的淬火：将玻璃加热到一定的温度，然后将玻璃迅速冷却，使玻璃内产生很大的永久应力的过程。 23、玻璃表面装饰：利用物理和化学方法，将工笔画、写意画、文字、花、鸟、虫、鱼、人物、风景等各种花纹图案嵌画在玻璃表面，或者改变玻璃光学性能的加工过程称为玻璃表面装饰。 24、氧氮化物玻璃：是指硅酸盐玻璃中的氧被氮部分取代制得的一类玻璃材料。 25、透明导电氧化物镀膜玻璃：是在平板玻璃表面通过物理或者化学镀膜的方法均匀镀上一层透明的导电氧化物薄膜的玻璃。 26、致色性功能玻璃：是指在外界的光照变化、温度变化、施加低压电流或表面施压等外部条件作用下而发生颜色改变，且其颜色随着外界条件的变化而变化，当施加条件消失后又可逆地自动恢复到初始状态的玻璃，也叫调光玻璃或透过率可调玻璃。 27、生物功能玻璃：是能在一定生理环境下诱发生物化学反应，实现特定的生物学功能的一类玻璃。 28、TCO玻璃：透明导电氧化物镀膜玻璃是在平板玻璃通过物理或化学镀膜的方法均匀镀上一层透明的导电氧化物镀膜。 29、防弹玻璃：是一种能够抵御枪弹乃至炮弹射击而不被穿透破坏最大限度地保护人身安全的玻璃。 30、玻璃的韧化：通过调整玻璃的化学成分，改善玻璃基本机构以抑制玻璃表面微裂纹生成或都阻止裂纹扩展来