玻璃制造工艺PDF电子书下载

1.1 玻璃的定义 1

1 概论 1

1.2 玻璃的品种 2

1.2.1 按组成分类 2

1.2.2 按形状分类 3

1.2.3 综合分类 3

参考文献 5

2 玻璃的结构和形成 6

2.1 玻璃态 6

2.2 玻璃的形成 7

2.2.1 形成玻璃的条件 7

2.2.2 形成玻璃的物质 10

2.2.3 形成玻璃的方法 13

2.3.1 玻璃的结构理论 16

2.3 玻璃的结构 16

2.3.2 典型玻璃的结构模型 18

2.3.3 分子动力学模拟在玻璃结构和性质研究中的应用 23

2.4 玻璃的分相 24

2.4.1 玻璃分相热力学 24

2.4.2 玻璃分相动力学 25

2.4.3 分相对玻璃性质的影响 26

2.5 玻璃的析晶 27

2.5.1 玻璃析晶的原因 27

2.5.2 影响玻璃析晶的因素 28

参考文献 28

3 玻璃的性质 30

3.1 玻璃的黏度和表面张力 30

3.1.1 玻璃的黏度 30

3.1.2 玻璃的表面张力 36

3.2.1 玻璃密度的测量方法 40

3.2.2 玻璃密度与成分的关系 40

3.2 玻璃的密度 40

3.2.3 玻璃密度与温度关系 41

3.2.4 玻璃密度与压力的关系 41

3.2.5 玻璃密度与热历史的关系 41

3.2.6 玻璃密度的计算 42

3.3 玻璃的力学性质 43

3.3.1 玻璃的机械强度 43

3.3.2 玻璃的弹性 45

3.3.3 玻璃的硬度和脆性 47

3.4 玻璃的光学性质 48

3.4.1 玻璃的光学常数 48

3.4.2 玻璃的折射率 48

3.4.4 玻璃的反射、吸收和透过 50

3.4.3 色散 50

3.5 玻璃的热学性质 51

3.5.1 热膨胀系数 51

3.5.2 玻璃的比热容 53

3.5.3 玻璃的导热性 53

3.5.4 玻璃的热稳定性 54

3.6 玻璃的电学和磁学性质 54

3.6.1 玻璃的电学性质 54

3.6.2 玻璃的磁学性质 60

3.7 玻璃的化学稳定性 61

3.7.1 玻璃的侵蚀机理 61

3.7.2 影响玻璃化学稳定性的主要因素 64

3.7.3 几种特殊的侵蚀情况 65

3.8.1 玻璃的表面结构和表面成分 67

3.8 玻璃的表面性质 67

3.8.2 玻璃表面的离子交换 68

3.8.3 玻璃表面的界面行为 68

参考文献 70

4 玻璃成分设计 71

4.1 玻璃成分的设计原则 71

4.1.1 玻璃成分必须在玻璃形成区，形成玻璃而不析晶 72

4.1.2 玻璃性质必须达到要求的指标 72

4.1.3 要符合绿色设计、绿色制造和绿色产品的要求，保护环境和环境协调 72

4.1.4 玻璃成分设计必须考虑工艺性能需要 73

4.1.5 原料能大量供应、质量稳定、成本低廉 73

4.2 玻璃成分的设计方法 73

4.2.1 玻璃成分的经验设计 74

4.2.2 玻璃成分的计算机辅助设计 75

参考文献 81

5 玻璃原料与原料处理 82

5.1 主要原料 82

5.1.1 引入二氧化硅的原料 82

5.1.2 引入氧化铝的原料 83

5.1.3 引入氧化硼的原料 84

5.1.4 引入氧化钠的原料 85

5.1.5 引入氧化钾的原料 86

5.1.6 引入氧化钙的原料 86

5.1.7 引入氧化镁的原料 87

5.1.8 引入氧化钡的原料 87

5.1.9 引入氧化锌的原料 87

5.2 辅助原料 88

5.2.1 澄清剂 88

5.1.10 引入氧化铅的原料 88

5.2.2 氧化剂 90

5.2.3 还原剂 90

5.2.4 助熔剂 90

5.2.5 乳浊剂 91

5.2.6 着色剂 92

5.2.7 脱色剂 94

5.3 原料的选用 95

5.3.1 原料的选用原则 95

5.3.2 原料的质量控制 95

5.4 原料的处理 96

5.4.1 工艺流程 96

5.4.2 原料的破碎和粉碎 97

5.4.5 原料的除铁 98

5.4.4 原料的过筛 98

5.4.3 原料的脱水和干燥 98

参考文献 99

6 配合料制备与料方计算 100

6.1 配合料的质量要求 100

6.1.1 成分应正确、稳定 100

6.1.2 含有一定量的水分 100

6.1.3 具有一定气体率 101

6.1.4 混合均匀 101

6.2 料方计算 101

6.2.1 人工计算法 101

6.2.2 计算机编程计算法 104

6.3 原料的称量和混合 106

6.3.1 原料储存 106

6.3.2 称量 107

6.3.3 混合 108

6.3.4 配合料的质量检验 109

6.3.5 原料和配合料的输送 110

6.3.6 玻璃料方的调控 112

参考文献 112

7 玻璃熔制 114

7.1 玻璃熔制过程 114

7.2 配合料的熔化 115

7.2.1 硅酸盐形成 115

7.2.2 玻璃形成 118

7.2.3 影响玻璃熔化的因素 118

7.3 玻璃液的精炼及冷却 121

7.3.1 玻璃窑内的气体及平衡 121

7.3.2 气泡的生成与消失 122

7.3.3 澄清剂的作用机理 125

7.3.4 玻璃液的均化 128

7.3.5 玻璃液的冷却 130

7.3.6 影响玻璃液精炼速度和质量的因素 131

7.4 玻璃熔制新工艺和新技术 135

7.4.1 计算机自动控制熔制过程 135

7.4.2 富氧燃烧、全氧助燃和全氧燃烧 136

7.4.3 电熔、辅助电熔和混合熔制 138

7.4.4 配合料预热和窑外分解 140

7.4.5 鼓泡 141

7.4.6 氧化还原指数控制熔制气氛 142

参考文献 146

8.1.1 玻璃成形过程 148

8.1.2 玻璃成形性质 148

8.1 玻璃成形原理 148

8 玻璃成形 148

8.1.3 玻璃成形制度 150

8.1.4 玻璃制品成形方法概述 152

8.2 拉制法 153

8.2.1 玻璃管的拉制 153

8.2.2 平板玻璃的拉制 154

8.2.3 玻璃纤维的拉制 156

8.3 吹制法 156

8.3.1 吹-吹法 157

8.3.2 压-吹法 160

8.3.3 转吹法 160

8.3.4 带式吹制法 161

8.4.2 压延法 162

8.4.1 压制法 162

8.4 压制法和压延法 162

8.5 浇铸法 163

参考文献 164

9 玻璃缺陷 165

9.1 玻璃缺陷类型与形成原因 165

9.1.1 气泡的类型与形成原因 165

9.1.2 结石的类型与形成原因 167

9.1.3 条纹和节瘤及其形成原因 169

9.2 玻璃缺陷的鉴定 170

9.2.1 气泡的鉴定 170

9.2.2 结石的检验 172

9.2.3 条纹和节瘤的鉴定 176

9.2.4 玻璃缺陷的在线检测 178

9.3.4 使用优质耐火材料 179

9.3.3 改进作业制度 179

9.3.2 提高配合料质量和投料质量 179

9.3.1 优化玻璃料方 179

9.3 防止玻璃缺陷的措施 179

9.3.5 改进熔窑结构和筑炉质量 180

参考文献 180

10 玻璃退火与淬火 181

10.1 玻璃退火原理 181

10.1.1 玻璃中的热应力 181

10.1.2 玻璃应力的表示与测定 183

10.1.3 玻璃中应力的消除 185

10.1.4 冷却时永久应力的控制 185

10.1.5 玻璃的退火温度 186

10.2 玻璃退火工艺 188

10.2.1 玻璃退火工艺过程 188

10.2.2 制定退火曲线时的有关问题 189

10.2.3 玻璃的退火设备 190

10.2.4 玻璃的精密退火 191

10.3 玻璃的淬火 192

10.3.1 淬火玻璃的特性 192

10.3.2 影响玻璃淬火的工艺因素 193

10.4 玻璃淬火工艺 194

10.4.1 风冷淬火工艺 194

10.4.2 液冷淬火工艺 195

10.4.3 玻璃制品的化学强化 195

参考文献 196

11 玻璃的加工 197

11.1 玻璃的热加工 197

11.1.1 玻璃的热弯 197

11.1.2 丝网印刷 200

11.1.3 玻璃表面堆釉 202

11.2 玻璃的冷加工 204

11.2.1 切割 204

11.2.2 磨边 206

11.2.3 喷砂 207

11.2.4 钻孔 208

11.2.5 激光内雕 208

11.3 玻璃的表面处理 209

11.3.1 玻璃表面的清洁 209

11.3.2 刻蚀 210

11.3.3 抛光 210

11.3.4 玻璃的表面增强 210

参考文献 222

12.1.1 浮法玻璃的化学组成及原料 223

12.1 浮法玻璃 223

12 平板玻璃及建筑玻璃 223

12.1.2 浮法玻璃熔制 224

12.1.3 浮法玻璃成形原理 225

12.1.4 浮法成形工艺过程 228

12.1.5 浮法玻璃退火 229

12.1.6 浮法玻璃的切装 230

12.2 普通平板玻璃 230

12.2.1 普通平板玻璃生产工艺 230

12.2.2 薄平板玻璃的生产 232

12.3 平板玻璃深加工制品 234

12.3.1 钢化玻璃 234

12.3.2 镀膜玻璃 238

12.3.3 中空玻璃 241

12.3.4 夹层玻璃 243

12.4.1 空心玻璃砖 245

12.4 建筑玻璃构件 245

12.4.2 槽形玻璃 246

12.4.3 饰面玻璃 247

参考文献 247

13 容器玻璃 249

13.1 瓶罐玻璃 249

13.1.1 玻璃瓶罐的分类及技术要求 249

13.1.2 瓶罐玻璃的成分 250

13.1.3 原料及选料基本要求 251

13.1.4 瓶罐玻璃的配料 252

13.1.5 瓶罐玻璃的熔制 253

13.1.6 玻璃瓶罐的成型 254

13.1.7 玻璃瓶罐的性质测定及质量检验 261

13.2.1 器皿玻璃的化学组成 263

13.2 器皿玻璃 263

13.2.2 器皿玻璃的原料 267

13.2.3 器皿玻璃的熔制 267

13.2.4 玻璃器皿的成型与退火 268

13.2.5 玻璃器皿的加工 269

13.3 晶质玻璃 272

13.3.1 铅晶质玻璃 273

13.3.2 无铅晶质玻璃 275

13.4 耐热玻璃餐具与炊具 277

13.4.1 微晶玻璃类餐具与炊具 277

13.4.2 耐热玻璃餐具与炊具 280

13.5 保温瓶玻璃 280

13.5.1 保温瓶的性能要求 280

13.5.2 保温瓶玻璃的组成 281

13.5.3 瓶胆制造工艺 282

13.5.4 影响保温瓶质量的工艺因素 284

参考文献 285

14 仪器玻璃和医用玻璃 286

14.1 理化仪器玻璃 286

14.1.1 理化仪器玻璃的性质要求 286

14.1.2 仪器玻璃的分类 289

14.1.3 仪器玻璃成分 290

14.1.4 仪器玻璃的熔制及加工 295

14.2 温度计玻璃 300

14.2.1 温度计玻璃的型号、分类 300

14.2.2 对温度计玻璃的性能要求 300

14.2.3 温度计玻璃的成分及性质 302

14.3.1 中性玻璃的化学组成 303

14.3 医用玻璃 303

14.3.2 中性玻璃的制备工艺 304

参考文献 305

15 电真空与电子玻璃 306

15.1 电子管与电光源玻璃 306

15.1.1 电子管和电光源玻璃的性能要求 306

15.1.2 电真空玻璃的分类 307

15.1.3 电真空玻璃的组成和特点 307

15.1.4 白炽灯和荧光灯玻璃的组成 310

15.2 显示器玻璃 311

15.2.1 显示器用玻璃基板的种类 311

15.2.2 显示器玻璃基板的特性 312

15.2.3 显示器用玻璃的生产方法 313

15.3 半导体与超导玻璃 314

15.3.1 半导体玻璃 314

15.3.2 超导玻璃 316

15.4 二次电子发射玻璃 318

15.4.1 二次电子发射玻璃的组成与特性 318

15.4.2 二次电子发射玻璃的制造工艺 319

15.5 低熔焊料玻璃 320

15.5.1 低熔焊料玻璃的分类 320

15.5.2 结晶型低熔焊料玻璃 321

15.5.3 复合型低熔焊料玻璃 322

15.5.4 无铅低熔焊料玻璃 322

参考文献 323

16 光学玻璃 324

16.1 无色光学玻璃 324

16.1.1 玻璃的种类及组成 324

16.1.2 生产工艺 326

16.1.3 质量检验 330

16.2 有色光学玻璃 331

16.2.1 玻璃分类 332

16.2.2 有色玻璃的生产 332

16.3 红外和紫外光学玻璃 334

16.3.1 红外光学玻璃概况 334

16.3.2 几种主要的红外光学玻璃 335

16.4 特种光学玻璃 337

16.4.1 稀土发光玻璃 337

16.4.2 耐辐射光学玻璃 337

16.5 眼镜玻璃 338

16.5.1 分类及要求 338

16.5.2 成分及生产工艺 338

16.5.3 光致变色玻璃 339

16.5.4 特种眼镜玻璃 339

参考文献 340

17 石英玻璃和高硅氧玻璃 341

17.1 石英玻璃 341

17.1.1 石英玻璃的种类和应用 341

17.1.2 石英玻璃的性能 342

17.1.3 石英玻璃的生产工艺 344

17.1.4 石英玻璃的加工和退火 347

17.2 高硅氧玻璃 348

17.2.1 高硅氧玻璃的种类 348

17.2.2 高硅氧玻璃的性能 349

17.2.3 高硅氧玻璃的制造工艺 350

参考文献 353

18 微晶玻璃 354

18.1 微晶玻璃的结构与性能 354

18.1.1 低膨胀锂铝硅微晶玻璃 354

18.1.2 钙铝硅建筑微晶玻璃 356

18.1.3 电子工业用特种微晶玻璃 357

18.2 微晶玻璃制备工艺 358

18.2.1 微晶玻璃的组成设计 359

18.2.2 微晶玻璃的熔制与成形 360

18.2.3 微晶玻璃的热处理 360

18.2.4 烧结及加工 361

18.3 工业废渣微晶玻璃 361

18.3.1 制备微晶玻璃的工业废渣 362

18.3.2 废渣微晶玻璃的组成 363

18.3.3 废渣微晶玻璃的结构 364

18.3.4 工业废渣微晶玻璃的性能与应用 365

参考文献 365

19 生物玻璃 367

19.1 骨修复用生物玻璃 367

19.1.1 生物活性玻璃 369

19.1.2 含碱的磷钙硅系统生物微晶玻璃 371

19.1.3 无碱的氟磷钙硅系统生物活性微晶玻璃 371

19.1.4 可切削生物微晶玻璃 372

19.1.5 玻璃（微晶玻璃）基的生物活性骨水泥 373

19.1.6 多孔生物玻璃或微晶玻璃 373

19.2 齿科修复用生物玻璃 374

19.3 临床治疗用生物玻璃 375

19.3.1 靶向释放药物玻璃 375

19.3.2 放射线治疗用生物玻璃 375

19.3.3 铁磁性生物微晶玻璃 376

19.4 生物载体玻璃 376

参考文献 377

20.1.1 玻璃纤维的基本性质 378

20.1 连续纤维 378

20 玻璃纤维与玻璃纤维增强材料 378

20.1.2 玻璃纤维的化学成分 380

20.1.3 玻璃纤维的生产 382

20.1.4 玻璃纤维的技术要求 389

20.1.5 玻璃纤维的应用 390

20.2 定长纤维与玻璃棉 393

20.2.1 玻璃棉的基本性质 393

20.2.2 玻璃棉的化学成分 397

20.2.3 玻璃棉及制品的生产工艺 397

20.2.4 玻璃棉的技术要求 397

20.2.5 玻璃棉的应用 400

20.3 玻璃纤维增强塑料 401

20.3.1 概述 401

20.3.2 玻璃纤维增强塑料的性能 402

20.3.3 玻璃纤维增强塑料的成型方法 403

20.3.4 玻璃纤维增强塑料的应用 405

20.4 玻璃纤维增强水泥 411

20.4.1 概述 411

20.4.2 玻璃纤维增强水泥的性能 411

20.4.3 玻璃纤维增强水泥的生产工艺 412

20.4.4 玻璃纤维增强水泥的应用 413

参考文献 415

21 光电子玻璃 416

21.1 光导纤维 416

21.1.1 光纤的结构和传光原理 416

21.1.2 光纤的分类 416

21.1.4 玻璃光纤的生产工艺 417

21.1.3 玻璃光纤的性能要求 417

21.1.5 玻璃光纤的应用 420

21.2 激光玻璃 420

21.2.1 激光玻璃的特点 420

21.2.2 激光玻璃的性质 421

21.2.3 激光玻璃的性能参数 421

21.2.4 钕激光玻璃的成分 422

21.2.5 激光玻璃的制造工艺 422

21.2.6 激光玻璃的应用 423

21.3 非线性光学玻璃 423

21.3.1 非线性光学玻璃的性质 423

21.3.2 玻璃的二阶非线性光学效应 424

21.3.3 玻璃的三阶非线性光学效应 424

21.3.4 非线性光学玻璃的制备方法 424

21.4 声光玻璃和磁光玻璃 425

21.4.1 声光玻璃 425

21.3.5 非线性光学玻璃的研究和应用 425

21.4.2 磁光玻璃 426

21.5 纳米发光玻璃 427

21.5.1 纳米玻璃的研究内容 427

21.5.2 发光玻璃中的纳米技术 427

参考文献 427

22 生态环境玻璃 429

22.1 光催化降解污物玻璃 429

22.1.1 光催化降解原理 429

22.1.2 光催化降解污物玻璃的制备 430

22.1.3 影响光催化降解污物的因素及提高其效率的途径 431

22.2 智能玻璃 432

22.2.1 电致变色智能玻璃的结构及工作原理 433

22.2.3 智能玻璃的制备方法 435

22.2.2 电致变色智能玻璃调光调热原理 435

22.3 太阳能电池玻璃 436

参考文献 438

23 核技术玻璃 439

23.1 概述 439

23.2 核检测玻璃 439

23.2.1 核检测 439

23.2.2 核剂量 439

23.3 防辐射玻璃 441

23.3.1 防辐射玻璃与射线间的作用 441

23.3.2 防X射线和γ射线的玻璃 441

23.3.3 防中子射线的玻璃 442

23.3.4 玻璃屏蔽射线能力的参数 442

23.3.5 防辐射玻璃的研究与应用 442

23.4.2 核固化玻璃的成分 443

23.4.1 概述 443

23.4 核废料固化处理玻璃 443

23.4.3 核废料固化玻璃的熔制 444

23.4.4 核固化玻璃的性质 445

23.4.5 核废料固化玻璃的研究方向 446

参考文献 446

24 玻璃工业环境污染与防治 448

24.1 玻璃工业对环境污染的概况 448

24.1.1 玻璃本身的有害物质 448

24.1.2 玻璃制造过程中的污染 448

24.1.3 按对生态环境污染的情况分类 449

24.2 玻璃本身有害物质污染及防治 449

24.2.1 玻璃本身有害物质的污染 449

24.3 玻璃工业粉尘污染及防治 450

24.3.1 粉尘的分类及允许限度 450

24.2.2 玻璃有害物的防治 450

24.3.2 粉尘的防治 451

24.4 玻璃工业中废气污染及防治 452

24.4.1 废气的来源、组成与允许限度 452

24.4.2 废气污染的防治 453

24.5 废水污染和防治 454

24.5.1 玻璃厂废水来源及污染 454

24.5.2 废水的防治 455

24.6 玻璃工业固体废弃物污染及防治 455

24.6.1 固体废弃物来源及污染 456

24.6.2 固体废弃物污染的防治 456

24.7 噪声的污染和防治 457

24.7.1 噪声来源和危害 457

24.7.2 噪声的控制与防治 458

参考文献 458