《玻璃性质与工艺手册》PDF下载

  • 购买积分:33 如何计算积分?
  • 作  者:王承遇,陶瑛主编
  • 出 版 社:北京:化学工业出版社
  • 出版年份:2014
  • ISBN:9787122169877
  • 页数:1372 页
图书介绍:本书以玻璃物理化学与工艺理论为主线,贯穿玻璃结构与性质、玻璃制备工程、玻璃成分分析与物性检测、玻璃工业环境污染与防治四大板块。包括第一篇概论,其中分为玻璃的发展历程、玻璃的本质与形成;第二篇玻璃制造与加工,其中分为玻璃成分、玻璃原料、玻璃原料处理、配合料制备、玻璃熔化、玻璃窑炉、玻璃窑炉耐火材料、玻璃成形、玻璃成形模具、玻璃缺陷、玻璃退火与淬火、玻璃退火炉与热处理炉、玻璃热加工、玻璃与其他材料封接、玻璃研磨与抛光、玻璃切割、钻孔、磨边与磨刻、玻璃表面化学处理、玻璃表面涂膜、玻璃工业的污染及防治、玻璃工业的循环经济与绿色生产;第三篇玻璃性质与检测及其研究方法,其中分为玻璃的分相与析晶、玻璃黏度和表面张力、玻璃密度、玻璃的力学性质、玻璃的热学性质、玻璃的着色和脱色、玻璃的电学与磁学性质、玻璃在高压或微重力下的性质、玻璃的化学性质、玻璃的表面性质、玻璃的氧化还原、玻璃的酸碱概念、玻璃的放射线辐照效应、玻璃的脉冲束辐照效应、玻璃中的离子注入、玻璃与飞秒激光作用,玻璃及原料化学分析、玻璃性能测试、玻璃结构研究方法、玻璃结构模型。

第一篇 概论 2

第1章 玻璃的发展历程 2

1.1玻璃的内涵与称谓 2

1.1.1玻璃的内涵与外延 2

1.1.2玻璃称谓的演变 3

1.2玻璃的发展历程 3

1.2.1世界玻璃的发展历程 4

1.2.2中国玻璃的发展历程 10

1.2.3玻璃的发展趋向 17

参考文献 19

第2章 玻璃的本质与形成 20

2.1玻璃的定义和通性 20

2.1.1玻璃的定义 20

2.1.2玻璃的通性 21

2.2玻璃的形成 22

2.2.1形成玻璃的物质 22

2.2.2形成玻璃的方法 23

2.2.3形成玻璃的条件 28

2.3玻璃的结构 31

2.3.1玻璃的结构理论 31

2.3.2传统玻璃的结构 34

2.3.3重金属氧化物玻璃的结构 36

2.3.4微晶玻璃的结构 37

参考文献 40

第二篇 玻璃制造与加工 42

第3章 玻璃成分 42

3.1玻璃成分的表示方式 42

3.1.1玻璃成分的表示方式 42

3.1.2不同成分表示方式之间的换算 44

3.2玻璃成分类型 45

3.2.1玻璃成分的分类 45

3.2.2氧化物玻璃成分 47

3.2.3混合阴离子玻璃成分 51

3.2.4非氧化物玻璃成分 52

3.2.5离子盐及水溶液玻璃成分 55

3.2.6实用玻璃成分 55

3.3玻璃成分设计 68

3.3.1玻璃成分设计的重要性及其发展阶段 68

3.3.2玻璃成分设计的原则 69

3.3.3玻璃成分的设计方法 72

3.4玻璃成分的发展方向 81

3.4.1优化传统玻璃成分并进行标准化 81

3.4.2按新工艺和设备的要求来研制新成分 81

3.4.3探索新玻璃形成物和新的成分系统 82

3.4.4研究有机-无机复合(杂化)、键合、嫁接的新玻璃成分,开拓玻璃新功能 82

参考文献 83

第4章 玻璃原料 84

4.1主要原料 84

4.1.1酸性氧化物原料 84

4.1.2碱金属氧化物原料 89

4.1.3碱土金属氧化物和其他二价金属氧化物原料 92

4.1.4引入四价金属氧化物原料 95

4.1.5天然含碱原料与矿渣原料 95

4.2辅助原料 97

4.2.1澄清剂 97

4.2.2着色剂 99

4.2.3脱色剂 101

4.2.4乳浊剂 102

4.2.5助熔剂 103

4.3选择原料的原则 103

4.4原料的氧化还原计算 104

4.5常用玻璃原料转化系数及主要技术指标 107

参考文献 110

第5章 玻璃原料的加工与处理 111

5.1原料的精选 111

5.1.1氧化硅类原料 112

5.1.2碳酸盐类原料 113

5.1.3引入氧化钠的原料 114

5.1.4引入氧化铝的原料 114

5.1.5碎玻璃 114

5.2原料的粉碎 114

5.2.1破碎机械 115

5.2.2粉磨机械 115

5.3原料的筛分和粒度控制 116

5.3.1原料的筛分 116

5.3.2玻璃原料的粒度控制 118

5.4原料的储存 119

5.4.1露天堆场 119

5.4.2库房 119

5.4.3料仓 120

5.5原料的输送 121

5.5.1皮带运输机 121

5.5.2斗式提升机 121

5.5.3气力输送设备 121

5.6配料车间布置 121

参考文献 122

第6章 配合料的制备 123

6.1配方计算 123

6.1.1人工计算 123

6.1.2线性方程组法 127

6.13计算机编程计算法 131

6.1.4线性规划法 132

6.2配合料的混合 136

6.2.1配合料称量 136

6.2.2配合料的混合 137

6.3配合料的输送 138

6.4配合料的质量控制 139

6.4.1质量控制指标 139

6.4.2检验方法 139

6.5配合料的粒化和密实化 139

参考文献 140

第7章 玻璃熔制 141

7.1熔制过程 141

7.1.1硅酸盐形成 141

7.1.2玻璃形成 145

7.1.3玻璃液的澄清 147

7.1.4玻璃液的均化 151

7.1.5玻璃液的冷却 152

7.2熔制制度 154

7.2.1坩埚窑的熔制制度 154

7.2.2池窑的熔制制度 155

7.3先进熔制技术 158

7.3.1减压澄清 158

7.3.2配合料窑外分解 160

参考文献 161

第8章 玻璃熔化窑炉 163

8.1燃料与燃烧 163

8.1.1燃料的种类及特性 163

8.1.2燃料的组成与热值 164

8.1.3燃料的燃烧 166

8.1.4玻璃熔化能耗 167

8.1.5燃烧产物中的有害成分 167

8.2玻璃熔窑概况 169

8.2.1玻璃熔窑的分类 169

8.2.2各种熔窑的结构特点 170

8.3坩埚窑 174

8.3.1坩埚窑的分类 174

8.3.2火焰窑的结构原理 175

8.3.3火焰窑的结构 176

8.3.4电熔坩埚窑 179

8.3.5电坩埚窑 180

8.4连续式池窑 181

8.4.1熔制部分 181

8.4.2热源供给部分 194

8.4.3余热回收部分 196

8.4.4排烟供气部分 196

8.4.5浮法玻璃熔窑 199

8.5电熔窑 202

8.5.1电熔窑的类型 203

8.5.2电极 204

8.5.3电熔窑的结构 206

8.6新型熔窑 208

8.6.1混合加热熔窑 208

8.6.2二次流液洞熔窑 209

8.6.3辅助电加热熔窑 210

8.6.4三通道蓄热室熔窑 212

8.6.5双流液洞扁型窑 214

8.6.6全氧燃烧熔窑 215

8.6.7富氧燃烧、纯氧(或富氧)助燃熔窑 219

参考文献 221

第9章 玻璃窑炉耐火材料 222

9.1玻璃窑炉耐火材料的特性 222

9.1.1化学组成 222

9.1.2耐火材料的性能 223

9.2玻璃窑炉用耐火材料 234

9.2.1硅砖 234

9.2.2黏土砖 236

9.2.3高铝质耐火制品 237

9.2.4熔铸AZS系制品 240

9.2.5烧结AZS系制品 242

9.2.6锆英石制品 243

9.2.7镁铝砖 244

9.2.8镁铬砖 244

9.2.9轻质耐火材料 246

9.2.10不定形耐火材料 248

9.3玻璃工业用耐火材料的选择和应用 251

9.3.1选用原则 251

9.3.2耐火材料在玻璃窑炉中使用时的损坏情况 252

9.3.3耐火材料的选用 253

9.3.4隔热耐火材料 256

9.3.5延长耐火材料使用寿命的措施 258

参考文献 258

第10章 玻璃成形 259

10.1成形原理与制度 259

10.2成形方法 262

10.2.1平板玻璃成形 262

10.2.2容器(瓶罐、器皿)玻璃和电视以及技术玻璃成形 268

10.2.3玻璃管和安瓿及玻璃管件成形 272

10.2.4玻璃细珠和玻璃球成形 276

10.2.5玻璃纤维成形 277

10.2.6其他成形方法 279

10.3成形的供料 283

10.3.1供料方法 283

10.3.2影响控制和调整料滴质量以及形状的因素 284

10.3.3供料机简介 284

10.4成形设备 286

10.4.1成形设备概况 286

10.4.2玻璃瓶罐和器皿的成形机分类 286

10.4.3成形机类型和规格 287

参考文献 300

第11章 玻璃成形模具 301

11.1模具设计 301

11.1.1吹制模与压制模设计 301

11.1.2行列式制瓶机模具设计基础 304

11.1.3制瓶机初型模设计 310

11.1.4制瓶机成形模设计 333

11.1.5玻璃模冷却以及排气设计 339

11.1.6模腔尺寸公差 342

11.1.7模腔技术要求 342

11.2模具制造 343

11.2.1模具毛坯的热加工 343

11.2.2模具零件的机械加工工艺 343

11.3模具材料 345

11.3.1符合模具材料的条件 345

11.3.2模具材料种类 346

参考文献 348

第12章 玻璃缺陷 349

12.1概述 349

12.2玻璃缺陷种类及成因 349

12.2.1气泡缺陷 349

12.2.2结石缺陷 356

12.2.3条纹和节瘤缺陷 369

参考文献 374

第13章 玻璃的退火与淬火 376

13.1玻璃中的应力 376

13.1.1暂时应力 376

13.1.2永久应力 377

13.2玻璃的退火原理与工艺 377

13.2.1玻璃的退火原理 377

13.2.2玻璃的退火制度 378

13.2.3退火曲线的计算 379

13.3玻璃的淬火原理与工艺 382

13.3.1玻璃的淬火原理 382

13.3.2淬火玻璃的特性分析 384

13.3.3平板玻璃风冷淬火工艺 385

13.3.4其他玻璃制品的风冷淬火 390

13.3.5液冷淬火生产工艺 391

13.3.6淬火玻璃的自爆 391

参考文献 393

第14章 退火炉与热处理炉 394

14.1退火炉 394

14.1.1退火炉的分类 394

14.1.2间歇式退火炉 395

14.1.3半连续式退火炉 397

14.1.4连续式退火炉 398

14.1.5退火炉的计算 405

14.2平板玻璃钢化炉 407

14.2.1平板玻璃钢化炉的分类 407

14.2.2水平钢化炉 408

14.2.3弯钢化炉 413

14.3热弯炉 414

14.3.1玻璃的热弯原理 414

14.3.2影响玻璃热弯的因素 414

14.3.3电热式热弯炉 416

14.4烤花炉 417

14.4.1烤花温度制度 417

14.4.2烤花炉 418

参考文献 421

第15章 玻璃的热加工 422

15.1玻璃制品的爆口、烘口和火抛光 422

15.1.1玻璃制品的爆口 422

15.1.2玻璃制品的烘口 426

15.1.3玻璃制品的火抛光 429

15.2火焰切割 432

15.3玻璃的热弯 433

15.3.1热弯玻璃的分类 433

15.3.2玻璃的热弯原理 434

15.3.3热弯玻璃的制备工艺 436

15.3.4玻璃热弯设备 438

15.3.5热弯过程存在的问题及解决方法 440

15.4玻璃的热熔 442

15.4.1玻璃的热熔工艺 443

15.4.2玻璃的热熔设备 445

15.5玻璃灯工 447

15.5.1灯工玻璃制品 447

15.5.2灯工用火焰和喷灯 448

参考文献 454

第16章 玻璃与其他材料封接 455

16.1玻璃与其他材料封接原理 455

16.1.1玻璃与其他材料封接的基本原理 456

16.1.2对封接件及其封接玻璃的性能要求 457

16.1.3封接玻璃的分类及特点 458

16.1.4封接玻璃组成的无铅化 462

16.1.5无铅低熔封接玻璃的研究方向 465

16.2玻璃与玻璃封接 467

16.2.1玻璃与玻璃封接的方法 467

16.2.2石英玻璃与石英玻璃的封接 472

16.2.3玻璃与玻璃的封接应力 473

16.3玻璃与金属封接 474

16.3.1封接件及其材料的技术要求 474

16.3.2玻璃与金属封接的条件 483

16.3.3玻璃与金属气密熔封机理 487

16.3.4玻璃与金属的封接方法 488

16.3.5玻璃与金属的封接技术 490

16.3.6玻璃与金属基本封接工艺 490

16.3.7影响玻璃与金属封接质量的主要工艺因素 494

16.4玻璃与陶瓷封接 494

16.4.1玻璃与陶瓷封接方法 495

16.4.2焊料玻璃的封接 495

16.4.3玻璃焊料和透光多晶氧化铝陶瓷的封接 495

16.4.4氧氮玻璃和氮化硅陶瓷的封接 496

参考文献 497

第17章 玻璃的研磨和抛光 498

17.1玻璃的研磨 498

17.1.1玻璃的研磨原理 498

17.1.2磨料 501

17.1.3影响研磨的工艺因素 506

17.2玻璃的抛光 512

17.2.1玻璃抛光机理 512

17.2.2抛光介质 517

17.2.3影响抛光的工艺因素 521

17.3超光滑和超精密抛光新方法 525

17.3.1超光滑和超精密的玻璃表面 525

17.3.2数控小抛光工具抛光技术 525

17.3.3应力盘抛光技术 526

17.3.4浴法抛光技术 527

17.3.5浮法抛光技术 528

17.3.6磁流变抛光技术 529

17.3.7离子束抛光技术 529

17.3.8等离子体辅助抛光技术 531

17.3.9电子束抛光技术 532

17.3.10激光抛光 532

参考文献 534

第18章 玻璃的切割、钻孔、磨边、磨刻和喷砂 535

18.1玻璃的切割 535

18.1.1玻璃的切割分类 535

18.1.2切割工具 535

18.1.3切割机械 538

18.1.4激光切割 542

18.1.5高压水射流(水刀)切割 544

18.2玻璃的钻孔 545

18.2.1机械钻孔 545

18.2.2超声波钻孔 546

18.2.3电子束钻孔机 548

18.3玻璃的磨边 550

18.3.1玻璃磨边的目的 550

18.3.2玻璃磨边类型 550

18.3.3玻璃磨边工艺 550

18.3.4玻璃磨边机械 551

18.4玻璃的磨刻 555

18.4.1玻璃的刻花 556

18.4.2玻璃的雕刻 562

18.4.3玻璃制品的自动磨刻 563

18.4.4玻璃的激光刻花 565

18.4.5激光内雕 568

18.5玻璃喷砂 570

18.5.1玻璃喷砂的类型 570

18.5.2玻璃喷砂的工艺与设备 571

参考文献 575

第19章 玻璃表面化学处理 576

19.1玻璃蒙砂 576

19.1.1化学蒙砂的机理 576

19.1.2玻璃蒙砂的表征 578

19.1.3玻璃蒙砂工艺 578

19.2玻璃蚀刻 584

19.2.1玻璃蚀刻的机理 584

19.2.2玻璃蚀刻的工艺 584

19.3玻璃化学抛光 588

19.3.1铅晶质玻璃的化学抛光 589

19.3.2钠钙玻璃的化学抛光 590

19.4玻璃离子交换 592

19.4.1互扩散系数 592

19.4.2离子交换增强 593

19.5玻璃表面脱碱 597

19.5.1用脱碱法提高玻璃强度 598

19.5.2用脱碱法增加玻璃化学稳定性 600

19.6玻璃表面的防霉 602

19.6.1玻璃表面生物发霉 603

19.6.2玻璃表面的防霉处理 603

参考文献 610

第20章 玻璃表面镀膜 612

20.1玻璃表面镀膜方法 612

20.1.1物理气相沉积法 612

20.1.2化学气相沉积法 618

20.1.3化学法 623

20.2低辐射镀膜玻璃 629

20.2.1基本概念 629

20.2.2分类 630

20.2.3参数 631

20.2.4制备方法 632

20.2.5发展、现状及其应用 633

20.3阳光控制镀膜玻璃 634

20.3.1概念和机理 634

20.3.2阳光控制膜分类 635

20.3.3制备方法 635

20.3.4参数 635

20.3.5阳光控制膜发展现状 636

20.4自清洁膜 636

20.4.1自清洁原理 637

20.4.2自清洁玻璃的分类 637

20.4.3制备方法 637

20.4.4发展现状 638

20.5透明导电膜 638

20.5.1基本概念 638

20.5.2分类 639

20.5.3制备方法 642

20.5.4发展现状及应用 643

20.6着色膜 644

20.6.1基本概念 644

20.6.2分类 644

20.6.3制备方法 647

20.6.4应用 648

参考文献 648

第21章 玻璃工业的污染和防治 650

21.1气体的污染和防治 650

21.1.1玻璃行业中主要气体污染物的危害 650

21.1.2污染的来源及现状 651

21.1.3治理的要求 652

21.1.4减少污染的方法及现状 653

21.2烟气烟尘、粉尘的污染和防治 661

21.2.1污染的来源及现状 661

21.2.2治理的要求 661

21.2.3减少污染的方法及现状 662

21.3噪声的污染和防治 667

21.3.1噪声的来源与危害 667

21.3.2噪声的表征 667

21.3.3噪声的允许值 668

21.3.4玻璃行业噪声来源 669

21.3.5噪声的控制与防治 670

21.4固体废弃物的污染和防治 670

21.4.1固体废弃物的来源和危害 670

21.4.2固体废弃物污染的防治 672

21.5废水的污染和防治 673

21.5.1玻璃行业废水来源与污染物种类 673

21.5.2玻璃行业污染物废水排放标准要求 674

21.5.3玻璃行业污染物治理措施 675

参考文献 679

第22章 玻璃工业的循环经济与绿色生产 681

22.1循环经济的基础及其重要性 681

22.1.1循环经济概念 681

22.1.2循环经济的基础 683

22.1.3我国发展循环经济的重要性 684

22.2平板玻璃行业的循环经济 686

22.2.1平板玻璃行业发展概况 686

22.2.2平板玻璃行业循环经济模式 687

22.2.3平板玻璃行业资源节约与循环利用 688

22.2.4平板玻璃行业的绿色生产与环境保护 695

22.3日用玻璃行业的循环经济 700

22.3.1我国日用玻璃发展概况 700

22.3.2日用玻璃行业循环经济模式 700

22.3.3日用玻璃行业的循环经济具体措施 701

22.3.4日用玻璃行业的绿色生产与环境保护 705

参考文献 712

第三篇 玻璃的性质与检测 714

第23章 玻璃的分相与析晶 714

23.1分相机理 714

23.1.1分相现象及产生的原因 714

23.1.2分相现象研究的技术方法 716

23.1.3分相机理 718

23.2分相对性质的影响 720

23.2.1分相对玻璃成核的影响 720

23.2.2玻璃成分与分相的关系 721

23.2.3分相对玻璃结构与性质的影响 722

23.2.4分相的研究进展 724

23.3析晶机理 725

23.3.1析晶产生的原因 725

23.3.2晶体的生长及长大理论 725

23.3.3玻璃析晶的测定方法 726

23.4影响析晶的因素 728

23.4.1玻璃成分及结构 728

23.4.2玻璃分相 728

23.4.3制备工艺 729

参考文献 729

第24章 玻璃的黏度和表面张力 731

24.1玻璃的黏度 731

24.1.1黏度的定义及玻璃黏度的工艺意义 731

24.1.2玻璃黏度的测定方法 731

24.1.3玻璃黏度与温度的关系 732

24.1.4玻璃黏度与成分的关系 736

24.2玻璃的黏弹性 738

24.2.1黏弹性原理 738

24.2.2玻璃黏弹性的测定方法 738

24.2.3各种玻璃的黏弹性 738

24.3玻璃的表面张力 740

24.3.1表面张力的定义及其工艺意义 740

24.3.2玻璃表面张力的测定方法 741

24.3.3玻璃的表面张力与温度的关系 741

24.3.4玻璃的表面张力与成分的关系 742

参考文献 743

第25章 玻璃的密度 744

25.1玻璃密度的定义与测定方法 744

25.2玻璃密度与成分的关系 745

25.2.1玻璃成分对密度的影响规律 745

25.2.2玻璃密度的计算方法 745

25.3热处理引起的玻璃密度变化 748

25.4玻璃在高压下的致密化 748

参考文献 750

第26章 玻璃的力学性质 751

26.1玻璃的弹性 751

26.1.1玻璃的弹性模量 751

26.1.2玻璃弹性模量的测试方法 752

26.2玻璃的硬度 753

26.3玻璃的强度 757

26.3.1玻璃的理论强度与实际强度 757

26.3.2玻璃强度的评价方法 758

26.4玻璃的断裂韧性 760

26.5玻璃的疲劳与亚临界裂纹扩展 760

26.6玻璃的抗冲击性能 763

26.7玻璃的表面接触损伤评价 763

26.8玻璃的抗热震性能 764

26.9玻璃强度的离散性和韦泊尔模数 765

26.10玻璃的脆度和冲击阻力 766

26.11玻璃的蠕变和应力松弛 768

26.12玻璃力学性质的在线测试和保证试验 768

26.13中空玻璃密封性的检测方法 769

26.14真空玻璃真空度在线检测方法 771

26.15钢化玻璃自爆机理及风险预测 774

26.15.1硫化镍微粒引起钢化玻璃自爆的机理 774

26.15.2异质颗粒引起的钢化玻璃自爆的机理 775

26.15.3预测钢化玻璃自爆风险的方法 777

26.16玻璃幕墙可靠性评价与无损在线测试方法 777

26.17玻璃表面薄膜力学性质表征与评价 779

26.17.1膜层的硬度和弹性模量 780

26.17.2复合硬度模型研究膜层材料的本征硬度 782

26.17.3膜基界面强度 783

26.17.4膜层的残余应力 785

26.17.5膜层的摩擦磨损性能 786

参考文献 786

第27章 玻璃的热学性质 789

27.1玻璃的热容 789

27.2玻璃的热膨胀 792

27.2.1热膨胀系数及其测定 792

27.2.2玻璃膨胀系数与温度的关系 794

27.2.3玻璃的热膨胀曲线 794

27.2.4玻璃的膨胀系数与化学组成的关系 796

27.2.5玻璃膨胀系数的计算 797

27.2.6膨胀系数与玻璃热历史的关系 801

27.3玻璃的热传导 802

27.3.1热传导与化学组成的关系 802

27.3.2热传导与温度的关系 803

27.4玻璃的耐热性 804

27.4.1影响玻璃耐热性的因素 804

27.4.2玻璃耐热性的测定 806

参考文献 808

第28章 玻璃的光学性质 810

28.1玻璃对光的折射与散射 810

28.1.1玻璃的折射 810

28.1.2玻璃的散射 824

28.2玻璃对光的透射与吸收 827

28.2.1吸收和透过 827

28.2.2光吸收的测量 828

28.2.3红外吸收和紫外吸收 828

28.3玻璃的非线性光学效应 831

28.3.1玻璃的非线性光学现象 831

28.3.2玻璃的非线性折射率 832

28.3.3玻璃非线性折射率的测量 832

28.3.4玻璃的非线性光学性质与组成 834

参考文献 839

第29章 玻璃的着色和脱色 841

29.1着色玻璃的颜色表示方法 841

29.1.1色度坐标和色坐标图 841

29.1.2光谱的透过和吸收 841

29.2离子着色 842

29.2.1离子着色理论 842

29.2.2离子着色的着色剂 843

29.2.3多种离子组合着色 850

29.2.4离子着色玻璃的实用例子 850

29.3金属胶体着色 854

29.3.1金属胶体着色理论 854

29.3.2金属胶体着色的着色剂 854

29.4半导体着色 855

29.4.1半导体着色机理 855

29.4.2半导体着色的着色剂 857

29.4.3半导体着色玻璃的显色 859

29.5非金属元素及化合物着色 859

29.5.1着色机理 859

29.5.2着色剂 859

29.6辐照着色 860

29.6.1曝光着色 861

29.6.2辐射着色 861

29.6.3光致变色 861

29.7玻璃的脱色 861

29.7.1化学脱色 862

29.7.2物理脱色 862

29.8着色玻璃的最新进展和实际应用 862

29.8.1着色玻璃最近十年的新进展 862

29.8.2着色离子在氟磷酸盐玻璃中的着色 863

29.8.3新型着色玻璃的实际应用 865

参考文献 867

第30章 玻璃的发光 868

30.1玻璃的发光机理 868

30.2过渡金属离子发光 868

30.2.1 dn离子发光 868

30.2.2 S2离子发光 869

30.2.3 U6+离子发光 870

30.3稀土离子发光 870

30.3.1稀土的电子层结构 870

30.3.2能级与跃迁 872

30.3.3异常价态稀土离子的光谱特性 876

30.3.4能量传递和浓度猝灭 876

30.3.5稀土离子发光实例 877

30.4玻璃的荧光 880

30.4.1长余辉发光玻璃 880

30.4.2 X射线发光玻璃 882

30.4.3上转换发光玻璃 884

30.4.4下转换发光 885

30.4.5敏化发光 887

30.4.6其他玻璃的荧光现象 888

参考文献 889

第31章 玻璃的电学性质 891

31.1玻璃的电绝缘性 891

31.1.1玻璃的电绝缘性与导电机理 891

31.1.2玻璃电绝缘性的测定 891

31.1.3玻璃的电阻率与化学组成的关系 893

31.1.4玻璃的电导率与温度的关系 901

31.1.5玻璃电绝缘性的估算 904

31.2玻璃的介电性 906

31.2.1玻璃的介电常数 906

31.2.2玻璃的介电损耗 911

31.3玻璃的导电性 918

31.3.1含多价过渡元素组成的玻璃 919

31.3.2钒磷氧化物玻璃 921

31.3.3硫属玻璃 924

参考文献 925

第32章 玻璃的磁学性质 927

32.1玻璃磁性的来源 927

32.1.1电子自旋与磁性 927

32.1.2自发磁化与磁性 927

32.1.3磁畴与磁性 928

32.2玻璃的磁化率与磁性分类 928

32.2.1玻璃的磁化率 928

32.2.2磁性分类 928

32.3玻璃中的磁效应 930

32.3.1微晶玻璃的磁滞生热效应 930

32.3.2玻璃的法拉第旋光效应 933

32.3.3玻璃的电磁屏蔽效应 937

32.4玻璃的穆斯堡尔效应 938

32.4.1穆斯堡尔效应的概念 938

32.4.2穆斯堡尔效应的应用 938

32.4.3玻璃的穆斯堡尔效应 941

参考文献 942

第33章 玻璃在高压或微重力下的性质 944

33.1玻璃在高压下的性质变化 944

33.1.1玻璃结构的演变 944

33.1.2玻璃的致密化 945

33.1.3玻璃的分相和析晶 947

33.1.4玻璃的吸收和发光性能 948

33.1.5玻璃的导电性能 950

33.1.6玻璃中离子的还原 950

33.1.7玻璃的力学性能改变 951

33.1.8玻璃中气体溶解度的变化 951

33.2玻璃在微重力下的性质 952

33.2.1新型玻璃的熔制 952

33.2.2玻璃的分相与析晶 953

33.2.3玻璃表面的润湿行为 955

33.2.4玻璃复合材料 955

33.2.5玻璃与气体 955

参考文献 955

第34章 玻璃的化学性质 959

34.1玻璃的侵蚀机理 959

34.1.1玻璃的侵蚀类型 959

34.1.2水对玻璃的侵蚀机理 960

34.1.3酸对玻璃的侵蚀机理 968

34.1.4碱对玻璃的侵蚀机理 969

34.2玻璃的化学稳定性 969

34.2.1硅酸盐玻璃的化学稳定性 970

34.2.2镧玻璃的化学稳定性 974

34.2.3碲玻璃的化学稳定性 975

34.2.4硫系化物玻璃的化学稳定性 976

34.2.5氧氟化物玻璃的化学稳定性 977

34.2.6硼硅酸盐包层玻璃的化学稳定性 980

34.3玻璃化学稳定性的测量 982

34.3.1钠钙硅玻璃化学稳定性的测量 982

34.3.2镧玻璃化学稳定性的测量 983

34.3.3碲玻璃化学稳定性的测量 983

34.3.4氟化物玻璃化学稳定性的测量 983

34.3.5多组分硼硅酸盐玻璃化学稳定性测试 984

34.3.6玻璃化学稳定性的近似估算 984

34.4玻璃的风化 985

34.4.1玻璃风化的机理 986

34.4.2各种因素对玻璃风化的影响 987

34.4.3玻璃风化的检测方法 992

34.4.4表面风化产物 992

34.4.5防止玻璃发霉的方法 994

参考文献 995

第35章 玻璃的表面性质 997

35.1玻璃表面的基本特性 997

35.2玻璃表面的结构 998

35.2.1新鲜玻璃表面结构 998

35.2.2实际玻璃表面结构 1002

35.3玻璃表面的化学组成 1005

35.3.1平板玻璃的表面组成 1005

35.3.2瓶罐玻璃的表面组成 1009

35.3.3玻璃纤维与玻璃带的表面组成 1011

35.3.4铝硼硅酸盐玻璃管的表面组成 1012

35.4玻璃的表面能 1012

35.4.1液态和固态的表面能 1012

35.4.2玻璃的表面能 1013

35.5玻璃的表面形貌 1015

35.5.1玻璃的表面不平整性 1015

35.5.2玻璃表面形貌的表征 1017

参考文献 1021

第36章 玻璃的氧化-还原 1022

36.1玻璃中的氧化-还原平衡 1022

36.2影响玻璃中氧化-还原平衡的因素 1023

36.2.1玻璃熔体内氧的活性对氧化-还原平衡的影响 1023

36.2.2玻璃中氧离子的活性对氧化-还原平衡的影响 1024

36.2.3温度和组成对玻璃中氧化-还原平衡的影响 1025

36.2.4玻璃中氧化-还原离子的活性对氧化-还原平衡的影响 1025

36.2.5氧分压和玻璃酸碱度对氧化-还原平衡的影响 1026

36.3熔液中氧化-还原平衡的直接测定 1027

36.4玻璃熔制过程的Redox数控制 1028

36.4.1玻璃原料和配合料COD值分析方法 1028

36.4.2配合料Redox数和玻璃Redox数的计算方法 1029

36.4.3玻璃Redox数在生产中的应用 1030

参考文献 1031

第37章 玻璃中的酸-碱概念 1032

37.1玻璃中的酸-碱关系 1032

37.2玻璃的光学碱度 1034

37.2.1玻璃光学碱度的概念 1034

37.2.2玻璃光学碱度的理论计算 1034

37.2.3光学碱度与元素性质的关系 1035

37.3玻璃中氧离子的活性 1037

37.3.1氧的摩尔折射度 1037

37.3.2电动势的测量 1037

37.3.3气体的溶解度 1038

参考文献 1040

第38章 玻璃的放射线辐照效应 1041

38.1 γ射线辐射与玻璃的作用(一) 1041

38.1.1光致吸收 1041

38.1.2光致化学反应 1044

38.1.3光致结构效应 1047

38.2 γ射线辐射与玻璃的作用(二) 1049

38.2.1光学性能 1050

38.2.2热性能和物理性能 1052

38.2.3化学稳定性 1054

38.3β射线与玻璃的作用 1056

38.3.1结构变化 1056

38.3.2光学效应 1060

38.3.3化学稳定性 1063

38.4 X射线辐照效应 1065

38.4.1光致化学反应 1066

38.4.2光致吸收 1068

38.4.3热释光 1069

38.4.4光致析晶 1071

38.4.5光致发光成像 1073

38.4.6 X射线光刻性能 1074

参考文献 1075

第39章 玻璃的脉冲束辐照效应 1078

39.1激光辐照与玻璃的作用 1078

39.1.1激光损伤 1078

39.1.2激光诱导性能的变化 1081

39.1.3激光微结构加工 1088

39.2中子束与玻璃的作用 1092

39.2.1吸收效应 1092

39.2.2光学性能 1093

39.2.3结构效应 1096

39.2.4电学性能 1096

39.2.5热学性能 1099

39.2.6力学性能 1101

39.3电子束辐照与玻璃的作用 1102

39.3.1电子束诱导微晶化 1103

39.3.2表面改性 1105

39.3.3电子束焊接 1107

39.3.4二阶谐波发生效应 1108

39.4质子辐照与玻璃的作用 1110

39.4.1结构损伤 1111

39.4.2发光效应 1112

39.4.3性能变化 1115

参考文献 1118

第40章 玻璃的离子注入 1121

40.1离子注入的特点与分类 1121

40.1.1离子注入的特点 1121

40.1.2离子注入的分类 1122

40.2离子注入的机理 1122

40.2.1注入离子的碰撞效应 1123

40.2.2注入离子的深度和浓度分布 1123

40.2.3玻璃结构的变化和化合物的生成 1126

40.2.4玻璃的分相与晶化 1127

40.2.5玻璃中纳米簇的形成 1129

40.3离子注入设备 1130

40.3.1离子注入机的分类 1130

40.3.2离子源与离子注入机的结构 1131

40.4离子注入对玻璃性能的影响 1136

40.4.1玻璃形貌 1136

40.4.2玻璃表面致密与应力 1136

40.4.3对硬度的影响 1139

40.4.4对折射率的影响 1141

40.4.5对光吸收的影响 1141

40.4.6对非线性光学性质的影响 1142

40.4.7对导电性能的影响 1144

40.4.8对超导性能的影响 1145

40.4.9对磁性状态的影响 1147

40.4.10对化学稳定性的影响 1149

40.4.11对玻璃风化的影响 1149

40.4.12对玻璃润湿性的影响 1153

参考文献 1155

第41章 玻璃与飞秒激光作用 1156

41.1飞秒激光及其特点 1156

41.1.1飞秒激光简介 1156

41.1.2飞秒激光的原理 1157

41.1.3影响微结构变化的因素 1159

41.2飞秒激光诱导玻璃各种功能微结构 1160

41.2.1利用诱导的色心的着色和发光实现彩色图像标记 1161

41.2.2诱导产生折射率的增加 1161

41.2.3微空洞结构 1163

41.2.4微裂纹的可控空间排列 1163

41.2.5活性离子的空间选择性价态操控 1164

41.2.6金属纳米粒子的空间选择性析出控制 1165

41.2.7玻璃中光功能晶体的可控空间选择性析出 1166

41.2.8飞秒激光制备三维光子晶体 1167

41.2.9飞秒激光在玻璃表面诱导二维结构 1168

41.2.10玻璃中诱导离子迁移现象 1170

41.2.11玻璃中三维打孔 1171

41.2.12单光束飞秒激光诱导的周期性纳米孔洞点串结构 1172

41.2.13单光束飞秒激光诱导的偏振依赖的纳米光栅结构 1173

参考文献 1176

第42章 玻璃物理化学性质的测定 1180

42.1玻璃工艺性能的测定 1180

42.1.1高温黏度的测定(旋转法) 1180

42.1.2软化温度的测定(自重伸长法) 1180

42.1.3退火点和应变点的测定 1181

42.1.4析晶温度的测定 1182

42.1.5表面张力的测定 1182

42.2玻璃力学性质的测定 1183

42.2.1密度的测定 1183

42.2.2抗弯强度的测定 1185

42.2.3抗张强度和抗压强度的测定 1186

42.2.4抗冲击强度的测定 1187

42.2.5弹性模量、剪切模量和泊松比的测定 1188

42.2.6硬度的测定 1189

42.3玻璃光学性质的测定 1191

42.3.1折射率的测定 1191

42.3.2透过率的测定 1192

42.3.3反射率和散射率的测定 1194

42.3.4玻璃色度的测定 1195

42.4玻璃热学性质的测定 1196

42.4.1热稳定性的测定 1196

42.4.2热膨胀系数的测定 1197

42.4.3热导率的测定(防护热板法,参考JC/T 675—1997) 1200

42.4.4比热容的测定 1200

42.5玻璃电学性质的测定 1201

42.5.1介电损耗和介电常数的测定 1201

42.5.2电阻率和电导率的测定 1201

42.5.3直流击穿强度的测定 1203

42.6玻璃化学稳定性的测定 1204

42.6.1耐水性的测定 1204

42.6.2耐酸性的测定 1205

42.6.3耐碱性的测定 1206

42.7玻璃体均匀性的测定 1207

42.7.1应力的测定 1207

42.7.2条纹的测定 1208

42.7.3结石的测定 1209

参考文献 1209

第43章 玻璃及玻璃原料化学组成的分析测定 1211

43.1概述 1211

43.1.1玻璃元素分析方法 1211

43.1.2试样的处理 1213

43.1.3标准溶液的配制 1214

43.2容量分析法 1215

43.2.1容量分析常用试剂 1215

43.2.2酸碱滴定法测定氧化硅和氧化硼 1216

43.2.3配位滴定法测定铝、钙、镁、锌、铅、钛、铁 1217

43.2.4氧化-还原滴定法测定氧化亚铁(参考GB/T1549—94) 1219

43.3质量分析法 1219

43.3.1质量分析的计算 1219

43.3.2氧化硅的测定 1219

43.3.3硫酸钡质量法测定氧化钡和三氧化硫 1220

43.3.4氧化锆的测定(苦杏仁酸质量法,参考GB 9000.15—88) 1221

43.4比色分光光度法 1221

43.4.1基本原理和仪器 1221

43.4.2显色条件 1222

43.4.3比色分析常用标准溶液 1223

43.4.4铁、钛、锆、锰、砷、硅、磷、氟、铈、铬、氯的测定 1224

43.5火焰分光光度法 1229

43.5.1基本原理和仪器 1229

43.5.2碱金属氧化物的测定(参考GB 9000.9—88) 1230

43.6原子吸收分光光度法 1230

43.6.1基本原理和仪器 1230

43.6.2基本分析方法(参考GB9000.1—88) 1230

43.6.3测定条件 1231

43.6.4标准溶液和试样溶液(参考GB 1347—88) 1232

43.6.5锂、钠、钾、镁、钙、铁、铝、钴、镍、锰、铅、锌、锑、铜、银、镉的测定 1233

43.6.6石墨炉原子吸收分光光度法测定高纯石英玻璃中微量杂质元素 1234

43.7离子选择性电极法 1235

43.7.1基本原理和仪器 1235

43.7.2基本分析方法 1236

43.7.3氟、钾、钠、钡、硼的测定 1237

43.8发射光谱分析法 1238

43.8.1电弧或火花发射光谱法 1238

43.8.2电感耦合等离子体发射光谱法 1241

43.8.3 X射线荧光光谱法 1241

43.9无机质谱分析法 1242

43.9.1基本原理和仪器 1242

43.9.2无机质谱的定性、定量分析 1242

43.9.3高纯石英玻璃中微量杂质元素的测定 1243

43.10玻璃原料化学组成的分析 1243

43.10.1酸性氧化物原料的分析 1243

43.10.2碱金属氧化物原料的分析 1245

43.10.3碱土金属氧化物原料的分析 1246

43.10.4澄清剂原料的分析 1247

43.11玻璃化学组成的分析 1248

43.11.1石英玻璃的分析(参考GB/T3284—93) 1248

43.11.2高硅氧玻璃的分析 1248

43.11.3钠钙硅玻璃的分析(参考GB 1347—88) 1249

43.11.4钠硼铝硅玻璃的分析(参考GB/T1549—94) 1249

43.11.5铅钡锌玻璃的分析 1249

43.11.6电子玻璃的分析 1249

43.11.7磷酸盐玻璃的分析 1249

参考文献 1251

第44章 玻璃结构研究方法 1253

44.1光电子能谱技术 1253

44.1.1 X射线光电子能谱 1253

44.1.2俄歇能谱法 1259

44.2光谱分析技术 1266

44.2.1紫外吸收光谱 1266

44.2.2红外吸收光谱 1272

44.2.3拉曼散射光谱 1278

44.2.4扩展的X射线吸收精细结构谱 1286

44.3核物理技术 1291

44.3.1核磁共振谱 1291

44.3.2穆斯堡尔谱 1299

44.3.3电子自旋共振谱 1305

44.3.4正电子湮灭技术 1310

44.4电子显微镜分析技术 1316

44.4.1透射电子显微镜 1316

44.4.2扫描电子显微镜 1322

参考文献 1328

第45章 玻璃结构模型 1333

45.1经典玻璃结构模型 1333

45.1.1无规则网络结构模型 1333

45.1.2晶子结构模型 1337

45.1.3无规则网络与晶子结构模型的发展 1339

45.2其他玻璃结构模型 1341

45.2.1无序密堆球体模型 1341

45.2.2多面体无规堆积模型 1342

45.2.3无规线团模型 1343

45.3玻璃结构的模型化技术 1344

45.3.1物理模型化技术 1344

45.3.2分子动力学模型化技术 1344

45.4一些氧化物玻璃和硫系玻璃的结构模型 1349

45.4.1二氧化硅玻璃 1349

45.4.2氧化硼玻璃 1352

45.4.3碱硅酸盐玻璃 1354

45.4.4碱硼酸盐玻璃 1356

45.4.5磷酸盐玻璃 1358

45.4.6其他氧化物玻璃 1360

45.4.7硫系玻璃 1361

45.5分子动力学模型化技术在玻璃结构研究中的应用实例 1363

45.5.1硅酸钙玻璃结构 1363

45.5.2锂硼酸盐玻璃结构 1368

参考文献 1369