新编玻璃工艺学PDF电子书下载

第1章 玻璃的定义与结构 1

1.1 玻璃的定义 1

1.2 玻璃的通性 2

1.3 玻璃的结构 3

1.3.1 玻璃的结构理论 3

1.3.2 传统玻璃结构 5

1.3.3 重金属氧化玻璃的结构 12

1.3.4 非氧化物玻璃的结构 14

1.3.5 金属玻璃的结构 15

1.3.6 有机玻璃的结构 15

1.4 玻璃组成、结构、性能之间的关系 16

1 4.1 玻璃的阳离子分类 16

1.4.2 玻璃组成对结构的影响 17

1.4.3 结构因素对玻璃性质的影响 17

1.5 玻璃结构的研究方法 21

第2章 玻璃的形成与规律 25

2.1 玻璃形成物质 25

2.1.1 结晶化学理论 25

2.1.2 氧化物在玻璃中的作用 27

2.2 玻璃形成方法 31

2.2.1 熔体冷却法 31

2.2.2 气相制备技术 32

2.2.3 液相制备技术 32

2.2.4 固相制备技术 34

2.3 玻璃形成热力学 34

2.4 玻璃形成动力学 34

2.5 玻璃形成范围 37

2.5.1 一元系统玻璃 37

2.5.2 二元系统玻璃 37

2.5.3 三元系统玻璃 39

2.6 金属玻璃 47

2.6.1 金属玻璃的形成能力 48

2.6.2 金属玻璃的制备技术 48

2.6.3 金属玻璃的性能与应用 50

第3章 玻璃的分相与析晶 52

3.1 玻璃分相 52

3.1.1 两种分相结构及机理 53

3.1.2 二元系统玻璃分相 55

3.1.3 三元系统玻璃分相 56

3.1.4 玻璃分相原因 57

3.1.5 分相对玻璃性能的影响 58

3.2 玻璃析晶 61

3.2.1 成核过程 61

3.2.2 晶体生长 65

3.2.3 影响玻璃析晶的因素 65

3.3 玻璃的析晶缺陷 66

3.3.1 玻璃析晶缺陷产生的原因 66

3.3.2 影响玻璃析晶缺陷产生的因素 67

3.4 微晶玻璃 69

3.4.1 低膨胀锂铝硅微晶玻璃 69

3.4.2 CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃 71

3.4.3 MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃 74

3.4.4 磷硅酸盐微晶玻璃 78

3.5 微晶玻璃的制备工艺方法 80

3.5.1 熔体析晶法 80

3.5.2 烧结法 82

3.5.3 溶胶-凝胶法 83

第4章 玻璃的性质 86

4.1 玻璃的密度 86

4.1.1 玻璃密度与成分的关系 86

4.1.2 玻璃密度与温度及热历史的关系 87

4.1.3 玻璃密度与压力的关系 88

4.1.4 玻璃密度的测量方法 88

4.2 玻璃的黏度 88

4.2.1 玻璃黏度与温度的关系 90

4.2.2 玻璃黏度与玻璃组成的关系 90

4.2.3 玻璃黏度与生产的关系 92

4.2.4 玻璃黏度的计算方法 93

4.2.5 玻璃黏度的测量方法 95

4.3 玻璃的表面张力 98

4.3.1 玻璃表面张力的物理含义及应用 98

4.3.2 玻璃表面张力的影响因素 99

4.3.3 玻璃表面润湿性及影响因素 101

4.4 玻璃的表面性质 102

4.4.1 玻璃表面结构和表面成分 102

4.4.2 玻璃表面的离子交换 104

4.4.3 玻璃的表面吸附 105

4.5 玻璃的力学性质 105

4.5.1 玻璃的力学基本概念 105

4.5.2 玻璃的机械强度 109

4.6 玻璃的热学性质 113

4.6.1 玻璃的热膨胀系数 113

4.6.2 玻璃的比热容 117

4.6.3 玻璃的导热系数 119

4.6.4 玻璃的热稳定性 121

4.7 玻璃的电学性质 123

4.7.1 玻璃的导电性 123

4.7.2 玻璃的介电性 128

4.7.3 玻璃电性能的测量方法 131

4.8 玻璃的光学性能 134

4.8.1 玻璃的折射率 134

4.8.2 玻璃的光学常数 139

4.8.3 玻璃的反射、吸收和透过 139

4.9 玻璃的化学稳定性 143

4.9.1 玻璃的侵蚀机理 143

4.9.2 影响玻璃化学稳定性的因素 146

4.9.3 玻璃化学稳定性的测量 152

第5章 玻璃着色与脱色 153

5.1 玻璃颜色概述 153

5.2 玻璃颜色的表征方法 154

5.2.1 颜色三要素 154

5.2.2 色度图与色坐标 154

5.2.3 孟塞尔色系 157

5.2.4 CIE Lab颜色空间与色差 159

5.3 玻璃着色机理 161

5.3.1 离子着色 161

5.3.2 金属胶体着色 170

5.3.3 硫、硒及化合物着色 172

5.3.4 玻璃其它着色方法 177

5.4 玻璃脱色 179

5.4.1 玻璃的脱色原理 179

5.4.2 硒钴脱色中的问题 180

第6章 玻璃成分设计 182

6.1 玻璃成分概述 182

6.1.1 玻璃成分的表示方法 182

6.1.2 玻璃的牌号与命名 183

6.2 玻璃成分设计 184

6.2.1 玻璃成分设计原则 185

6.2.2 玻璃成分设计方法 188

6.3 玻璃性能计算 195

6.3.1 玻璃密度的计算 195

6.3.2 玻璃热膨胀系数的计算 196

6.3.3 玻璃比热容的计算 200

6.3.4 玻璃热导率的计算 201

6.3.5 玻璃光学性质的计算 203

6.3.6 玻璃吸收X射线和γ射线性质的计算 206

6.3.7 玻璃机械性质的计算 211

6.3.8 玻璃电学性质的计算 218

6.3.9 玻璃化学稳定性的计算 221

6.3.10 玻璃黏度的计算 222

6.3.11 玻璃表面张力的计算 225

6.3.12 玻璃熔化温度的计算 227

6.3.13 玻璃析晶性能的计算 233

第7章 玻璃用原料与配料 240

7.1 主要原料 240

7.1.1 SiO2原料 240

7.1.2 B2O3原料 242

7.1.3 Al2O3原料 243

7.1.4 P2O5原料 245

7.1.5 Na2O原料 246

7.1.6 K2O原料 248

7.1.7 Li2O原料 248

7.1.8 CaO原料 249

7.1.9 MgO原料 250

7.1.10 BaO原料 251

7.1.11 ZnO原料 251

7.1.12 PbO原料 252

7.1.13 BeO原料 252

7.1.14 SrO原料 253

7.1.15 CdO原料 253

7.1.16 GeO2原料 253

7.1.17 TiO2原料 253

7.1.18 ZrO2原料 253

7.2 辅助原料 254

7.2.1 澄清剂 254

7.2.2 着色剂 256

7.3 脱色剂 259

7.3.1 化学脱色剂 259

7.3.2 物理脱色剂 259

7.4 乳浊剂 261

7.4.1 氟化合物 261

7.4.2 磷酸盐 261

7.4.3 锡化合物 261

7.4.4 氧化砷和氧化锑 261

7.5 助熔剂 262

7.5.1 氟化合物 262

7.5.2 硼化合物 262

7.5.3 硝酸盐 262

7.5.4 钡化合物 262

7.6 氧化剂与还原剂 262

7.7 碎玻璃 263

7.8 配合料的计算 264

7.9 配合料的要求 268

7.10 配合料的制备 269

7.10.1 配合料的称量 269

7.10.2 配合料的混合 270

7.10.3 配合料的运输与贮存 271

7.11 配合料的质检 271

第8章 玻璃的熔制与窑炉 273

8.1 玻璃的熔制过程 273

8.1.1 硅酸盐形成 274

8.1.2 玻璃的形成 277

8.1.3 玻璃液的澄清 279

8.1.4 玻璃液的均化 290

8.1.5 玻璃液的冷却 292

8.2 玻璃熔制的化学反应 293

8.3 玻璃熔制的配合料挥发 294

8.4 玻璃熔制的影响因素 296

8.5 玻璃熔窑类型 299

8.5.1 坩埚窑 299

8.5.2 火焰池窑 301

8.5.3 电加热的池窑 307

8.6 玻璃熔制温度制度 312

8.7 玻璃熔制强制均化方法 314

8.7.1 机械搅拌 314

8.7.2 池底鼓泡 317

8.7.3 辅助电熔 320

8.7.4 全氧燃烧 321

第9章 玻璃的成形 323

9.1 玻璃成形原理 323

9.1.1 玻璃黏度 323

9.1.2 玻璃表面张力 323

9.1.3 玻璃热学性质 324

9.2 玻璃成形制度 324

9.3 玻璃成形方法 329

9.3.1 机械供料 329

9.3.2 压制法 333

9.3.3 吹制法 333

9.3.4 拉制法 334

9.3.5 压延法 343

9.3.6 浇铸法 343

9.3.7 烧结法 344

9.3.8 离心法 344

9.3.9 喷吹法 345

9.3.10 滚制成球法 345

第10章 玻璃的加工 347

10.1 玻璃冷加工 347

10.1.1 研磨和抛光 347

10.1.2 切割、喷砂、钻孔与切削 353

10.2 玻璃热加工 354

10.2.1 玻璃制品的热加工原理 355

10.2.2 玻璃制品热加工的主要方法 355

10.3 玻璃表面处理 357

10.3.1 玻璃的化学蚀刻 357

10.3.2 化学抛光 358

10.3.3 表面金属涂层 359

10.3.4 表面导电膜 361

10.3.5 表面憎水涂层 362

10.3.6 表面着色 363

10.3.7 表面光学薄膜 364

10.4 玻璃封接 368

10.4.1 封接原理 368

10.4.2 封接的形式 370

10.5 玻璃强化处理 371

10.5.1 物理强化 371

10.5.2 化学强化 372

第11章 玻璃的热处理 375

11.1 玻璃应力 375

11.1.1 玻璃中的热应力 375

11.1.2 玻璃中的结构应力与机械应力 377

11.1.3 玻璃中应力的表示与测量方法 377

11.2 玻璃退火原理 380

11.2.1 应力的松弛 381

11.2.2 冷却时应力的控制 382

11.3 玻璃退火制度制定 383

11.3.1 加热阶段 383

11.3.2 保温阶段 383

11.3.3 慢冷阶段 384

11.3.4 快冷阶段 384

11.4 玻璃退火温度与玻璃组成关系 385

11.4.1 奥霍琴经验公式法 385

11.4.2 参考修正法 385

11.5 玻璃退火温度的测定 386

11.5.1 黏度计法 386

11.5.2 热膨胀仪法 386

11.5.3 差热法 386

11.5.4 双折射法 387

第12章 玻璃的缺陷与控制 388

12.1 玻璃中的气泡 388

12.1.1 一次气泡 389

12.1.2 二次气泡 390

12.1.3 其它类气泡 391

12.1.4 气泡的检验 393

12.2 结石 395

12.2.1 配合料结石 395

12.2.2 耐火材料结石 396

12.2.3 析晶结石 398

12.2.4 硫酸盐夹杂物（碱性夹杂物） 400

12.2.5 黑色夹杂物（黑斑）与污染物 401

12.2.6 浮法玻璃的Sn缺陷 401

12.2.7 结石的检验 402

12.3 条纹和节瘤 404

12.3.1 条纹 405

12.3.2 节瘤 405

12.3.3 预防条纹和节瘤的措施 406

12.3.4 条纹和节瘤的检验 406

第13章 玻璃工艺的节能与环保 408

13.1 节能背景及能源消耗状况 408

13.2 国外玻璃行业节能减排技术及措施 409

13.2.1 日本节能减排情况 409

13.2.2 美国节能减排情况 409

13.2.3 西欧节能减排情况 410

13.3 现代玻璃窑炉的先进节能技术 411

13.3.1 减少流液洞中玻璃液回流 411

13.3.2 浅层澄清式窑坎 413

13.3.3 减压澄清技术 413

13.3.4 全氧燃烧技术 414

13.3.5 池底鼓泡技术 415

13.3.6 电助熔热坝技术 416

13.4 国内日用玻璃行业的节能政策 416

13.4.1 提倡茶色玻璃代替绿色玻璃 416

13.4.2 推行玻璃化学组成统一 417

13.4.3 增加碎玻璃掺入量 417

13.4.4 鼓励和推动玻璃瓶轻量化 418

13.5 玻璃工业污染 419

13.5.1 废气的污染 419

13.5.2 粉尘的污染 423

13.5.3 废水的污染 424

13.5.4 噪声的污染 424

13.6 玻璃工业污染的防治 425

13.6.1 废气污染的防治 425

13.6.2 粉尘污染的防治 429

13.6.3 废水污染的防治 430

13.6.4 噪声污染的防治 435

13.7 玻璃工业的清洁生产 436

参考文献 440

附录一 国内外平板玻璃化学组成及性能一览表 443

附录二 国内外瓶罐玻璃化学组成及性能一览表 445

附录三 国内外器皿玻璃化学组成及性能一览表 447

附录四 国内外仪器玻璃化学组成及性能一览表 449

附录五 国内外光学玻璃化学组成及性能一览表 453

附录六 国内外眼镜玻璃化学组成及性能一览表 455

附录七 国内外耐热器皿玻璃化学组成及性能一览表 457

附录八 国内外颜色玻璃化学组成及性能一览表 459

附录九 国内外电光源玻璃化学组成及性能一览表 461

附录十 国内外封接玻璃化学组成及性能一览表 463

附录十一 国内外低熔点玻璃化学组成及性能一览表 465

附录十二 国内外医药玻璃化学组成及性能一览表 467

附录十三 国内外显示玻璃化学组成及性能一览表 469

附录十四 国内外玻璃纤维化学组成及性能一览表 471