玻璃 - 概述

玻璃不是一种材料，而是一个术语，它描述了一大批具有各种性质的材料，这些材料被称为玻璃。

玻璃是通常通过熔体的凝固而没有结晶的无定形（非结晶）固体。与晶体相比，玻璃的结构缺乏原子在周期性晶格中的规则排列。

眼镜不是化学计量的化合物，而是是可变的物质化合物，其可以分离形成玻璃，与那些不能导致技术人员可用的各种可能的组合物。许多玻璃性质是它们的组分材料的添加功能，例如，亚博网站下载热膨胀，弹性模量。

玻璃变换温度范围

除了无定形性质外，无机和有机玻璃还表现出转化或玻璃化转变温度范围。

眼镜在熔点上没有表现出凝固和结晶。形成玻璃的液体在粘度或熔点上不会发生任何突然的变化，变化发生在一个温度范围内。

GLass生产

玻璃由来自小型批量操作的许多方法产生的，产生几千克的大型连续过程，每天生产吨。玻璃材料的特殊特性，可根据许多要求定制的玻璃材料，以满足许多要求的应亚博网站下载用。例如平板和集装箱玻璃，玻璃纤维，玻璃管，灯泡，电视屏幕，餐具，绝缘体，电气元件，制药。

它们的不同应用和要求的特殊性能在这里无法完全描述，但以下是可能遇到的一些不同的玻璃组成组的总结。

类型的玻璃

玻璃体二氧化硅 - '石英'玻璃

磨碎的石英材料在真空中熔化，亚博网站下载以去除气泡^O.c大约10^－2%的杂质。

玻璃具有低热膨胀系数（6.7x10^－7/K)，热稳定在1000左右^O.在1150年之间开始向方石英脱硅^O.C和1200.^O.C.玻璃体熔体是高粘稠的。

一些玻璃体硅化在较低温度下或不使用真空的情况下生产。由于玻璃质量的许多小气泡，这些是特征性的不透明。

改性可以产生高反应形式的二氧化硅。

硅酸钠-“水玻璃”

硅酸钠在1400°C下由石英和苏打熔化。玻璃颗粒的溶解是在高压高压釜中的高温下进行的。

硅酸钠作为粘结剂溶液在许多陶瓷系统中的应用使这种材料作为粘结剂具有吸引力。

SiO含量₂在初始玻璃范围内，从66-76重量％。％和硅酸钠的含量根据等级而在液体形式中变化。

硅酸钾水玻璃也可用于特殊用途，如耐酸水泥。

板材和集装箱玻璃（钠钙 - 二氧化硅）

苏打钠玻璃的基本配方在平板和容器（Holloware）的应用之间变化很少。72％SIO.₂, 14%的钠₂O (K₂O)， 9% CaO, 2-4% MgO, 1- 2% Al₂O._3.。

由于高碱含量，眼镜具有相对高的热膨胀系数8.0-9.0 x10^－6/K和低粘度在温度下由于低铝₂O._3.内容。

“水晶”眼镜(K₂O-CaO-SiO₂K₂O-PbO——SiO₂）

氧化铅和氧化钾是被称为“晶体”的玻璃的特征成分。K.₂O和PbO也是光学、密封和其他技术玻璃的常用组件。

水晶一词指的是一种高光泽和光学透射的高级透明无色玻璃。通常仅含有超过24％PBO和折射率超过1.545的玻璃被称为晶体。

K.₂O和PbO促进玻璃的辉煌外观。玻璃的形成含有高达65%的K₂K中的O₂O-SIO.₂PbO- sio中的PbO为80 wt.%₂系统。

在大多数情况下，工业生产的晶体玻璃比基本的三元体系更复杂。其他成分包括Na₂O, BaO, ZnO, B₂O._3.和mgo。

铅晶体玻璃含有24-32 wt.%的PbO。K的典型组合₂O和PbO类型列于表1。

表1。铅和水晶玻璃的典型组成。

精制剂如硫酸钠NaSO_4，砷₂O._3，和某人锑₂O._3.经常受雇。

铅眼镜易于成型，切割和抛光，热膨胀系数为7.5-9x10^－6/ K。

硼硅酸盐玻璃

由于相对较低的热膨胀系数<5.0 0x10，这些玻璃可以表现出更好的抗热震性能^－7/ K。它们最初是为实验室开发的，现在在工业和国内都有广泛的应用。

PYREX玻璃就是这种类型的。

这些眼镜往往具有低碱含量和高SiO₂内容如wt. % > 80。

白色不透明-蛋白石玻璃

蛋白石眼镜呈乳白色。不透明可能是由于存在分散的结晶，玻璃或气相。在实践中，它通常是通过在批处理中加入氟化物来发展的。表2给出了一个算例公式。

表2。乳白色玻璃的典型成分。

规格请愿的眼镜

陶瓷玻璃釉

陶瓷釉覆盖了包括碱土铝硅酸盐，碱土/碱土铝硅酸盐，硼硅酸盐，铅硅酸盐和结晶组成的玻璃成分的全部光谱。

由于过多的流动是不可取的，通常遇到的釉料在其成熟时比玻璃在其工作范围内具有更高的粘度。

可以用热膨胀系数配制釉料以适应基材，通常在500时的0.25-0.5线性％。^O.C。玻璃陶瓷釉常用于生产超低热膨胀涂料。

传统釉料含有较高的氧化铝含量，约为8-12 wt.%_那比工业玻璃的成分更复杂。

Sealing和焊料玻璃

根据要连接的金属的热膨胀范围，将用于生产玻璃到金属密封件的不同密封玻璃分组。因此，膨胀系数略低于所选金属的玻璃是可取的(表3)。

表3。热膨胀金属的共同效果及其各自的玻璃密封材料亚博网站下载

密封玻璃可用于低温或高温环境。

玻璃状焊料在焊接过程中不会明显结晶。它们通常是硼酸盐（60-90％PbO），SIO₂和艾尔₂O._3.提高耐化学性。用于将玻璃杯和玻璃加入金属部件的焊料玻璃通常在低温下操作（流量）450°C-550^O.C。

认焊料

这些保持玻璃状特性，直到达到焊接温度。此时，它们转化为产生不可逆关节的玻璃晶体结构。

对于温度>550°C的硼酸锌和硼酸硅玻璃可以使用，例如:

50- 65% ZnO, 0-15% SiO₂, 20 - 35% B₂O._3.

磷酸的眼镜

骨瓷的主要成分是磷酸钙玻璃。磷酸盐玻璃可以用锌、镁、钙、钡或钠生产。热膨胀范围从7.0-13.0x10^－6/ K.(Ca-P = 8.0 x10^－6/ k）。

与铝结合提高了对水蒸气的抵抗力，降低了热膨胀。

碱磷酸盐玻璃溶于水。

在1300°C熔化49.6 P的混合物可制成磷酸钙玻璃₂O._5.，49.6 cao和0.8 siO₂摩尔%。

硫族化物眼镜

这组玻璃包括由硫质元素S、Se、Te形成的玻璃。这些玻璃还含有Ge, Si, P, As, Sb和Bi，可能还有Ti Cd Pb。

这种玻璃通常很简单，只含有2-4个元素。它们可用于特殊的光学场合。

AS-SE的玻璃，AS-S和AS-SE（S）系统形成约200℃。其他硫属化物玻璃以上以上500℃。

关键介绍而无

眼镜没有固定属性，因为它们的组成和使用如此多样化。

玻璃的施加可以纯粹是为了美学原因，功能目的或两者。

根据应用程序和产品/工艺类型，以下属性被认为是重要的。

结晶

玻璃结晶的趋势，特别是当经历加热时被称为缺失。该速率将取决于所讨论的组合物和热处理。

许多眼镜是极具化学耐用的，耐浓酸性和碱性溶液。因此，这是在某些应用中选择玻璃的重要特性。其他玻璃是可溶的，这种性质可以利用。

这是玻璃生产和加工中最重要的特性之一。粘度受成分和温度的影响。

密度根据组合物变化，因此可以用作生产控制措施。

机械性能

玻璃的机械强度取决于玻璃表面的状况。玻璃的抗压强度约为抗拉强度的10倍。表面处理如增韧可以提高玻璃的强度。

玻璃的颜色、折射率和色散将影响其在平板玻璃或光学元件方面的潜在用途。

通过添加氧化物(如绿色的铬)，故意给玻璃上色。

也许是玻璃最重要的热特性。热膨胀系数与组合物强烈变化。石英玻璃3.2 x 10^－6/K重铅燧石8.0 x 10^－6/ K。

玻璃也可以具有隔音性能，用于此目的的双层和三层玻璃。

电气性能。

玻璃通常被认为是高温下的绝缘体，是电的良导体。在室温下，电阻率约为10^12.相比之下，在1400°C时，钠钙玻璃的5-50欧姆。