82玻璃的制备无机材料科学基础第五章 无机材料的制备最广泛采用的玻璃成分以二氧化硅,氧化钙和氧化钠为主。迄今为止,超过95%的玻璃制品仍属于钠钙硅酸盐系统的范畴。一.玻璃成分设计一般来说,玻璃成分设计要考虑的主要方面为:成分和性质与结构间的关系。主要是成分和性质间的关系至于成分和结构间的关系还未能精密确定所设计的成分必须能形成玻璃,并在一般情况下(微晶玻璃除外)具有较小的析晶倾向,因而玻璃形成区域图和相图可以作为重要的依据必须符合熔制、成型等工艺要求
§2 玻璃的制备 最广泛采用的玻璃成分以二氧化硅,氧化钙和氧化钠为 主。迄今为止,超过95%的玻璃制品仍属于钠钙硅酸盐系统 的范畴。 一.玻璃成分设计 一般来说,玻璃成分设计要考虑的主要方面为: ◆成分和性质与结构间的关系。主要是成分和性质间的关系 ,至于成分和结构间的关系还未能精密确定。 ◆所设计的成分必须能形成玻璃,并在一般情况下(微晶玻 璃除外)具有较小的析晶倾向,因而玻璃形成区域图和相图 可以作为重要的依据。 ◆必须符合熔制、成型等工艺要求。 无机材料科学基础 第五章 无机材料的制备
S2玻璃的制备无机材料科学基础第五章无机材料的制备以下就氧化物系统玻璃成分设计的基本原则进行初步的讨论:首先,必须根据玻璃制品要求的物理-化学性质和工艺性能,选择适宜的氧化物系统,这样就确定了决定主要性质的氧化物,一般为三至四种,总量达90%。此外,还必须加入一些尽量不使玻璃的主要性质变差而同时能赋予玻璃其他必要性质的氧化物。其次,为了使玻璃有较小的析晶倾向,或使玻璃熔制温度降低,成分上就应当趋向于取多组分。相图和玻璃形成区域图可以作为确定成分的参考和依据。以三元相图为例,选取的成分要尽可能接近相图中的共熔点或相界线
§2 玻璃的制备 以下就氧化物系统玻璃成分设计的基本原则进行初步的 讨论: 首先,必须根据玻璃制品要求的物理-化学性质和工艺性 能,选择适宜的氧化物系统,这样就确定了决定主要性质的 氧化物,一般为三至四种,总量达90%。此外,还必须加入 一些尽量不使玻璃的主要性质变差而同时能赋予玻璃其他必 要性质的氧化物。 其次,为了使玻璃有较小的析晶倾向,或使玻璃熔制温 度降低,成分上就应当趋向于取多组分。相图和玻璃形成区 域图可以作为确定成分的参考和依据。以三元相图为例,选 取的成分要尽可能接近相图中的共熔点或相界线。 无机材料科学基础 第五章 无机材料的制备
82玻璃的制备无机材料科学基础第五章无机材料的制备玻璃形成区是通过实验确定的表示玻璃形成范围的几何图形。玻璃形成范围与所用玻璃液数量、冷却速度和方法等一系列因素有关,因此带有动力学条件。为保证设计的玻璃具有较小的析晶倾向,一般在选取成分点时,应尽量移向形成区的中间部分。最后,为了使设计的成分能付诸实践工艺,须加入一定量的促进熔制、调整料性等为目的的氧化物,用量不多但不可缺少
§2 玻璃的制备 玻璃形成区是通过实验确定的表示玻璃形成范围的几何 图形。玻璃形成范围与所用玻璃液数量、冷却速度和方法等 一系列因素有关,因此带有动力学条件。为保证设计的玻璃 具有较小的析晶倾向,一般在选取成分点时,应尽量移向形 成区的中间部分。 最后,为了使设计的成分能付诸实践工艺,须加入一定 量的促进熔制、调整料性等为目的的氧化物,用量不多但不 可缺少。 无机材料科学基础 第五章 无机材料的制备
82玻璃的制备无机材料科学基础 第五章无机材料的制备二.玻璃原料玻璃原料通常可分为主要原料和辅助原料。主要原料包括引入玻璃形成物,玻璃调整物和中间体成分的原料。辅助原料包括澄清剂、氧化剂与还原剂、着色剂和脱色剂等引入引入引入引入引入引入引入引入引入引入引入PboSi02CaoMgoNa20K0的B203BaoZnoA1203Li20的原原料的原的原的原的原的原的原的原的原的原料料料料料料料料料主要硅砂;白云纯碱;钾碱锂辉碳酸锌氧铅丹长石:石灰硼酸;芒硝。钡:粉;原料砂岩;高岭石:石:石;硼砂;Pb,O4;锂云黄丹石英土:方解白云含硼硫酸菱锌岩母;矿叶蜡质石锁石;矿物Pbo石白垩;灰石;碳酸锂工业菱镁碳酸矿钙
§2 玻璃的制备 二.玻璃原料 玻璃原料通常可分为主要原料和辅助原料。主要原料包 括引入玻璃形成物,玻璃调整物和中间体成分的原料。辅助 原料包括澄清剂、氧化剂与还原剂、着色剂和脱色剂等。 无机材料科学基础 第五章 无机材料的制备 引入 SiO2 的原 料 引入 Al2O3 的原 料 引入 CaO 的原 料 引入 MgO 的原 料 引入 Na20 的原 料 引入 K2O的 原料 引入 Li2O 的原 料 引入 B2O3 的原 料 引入 BaO 的原 料 引入 ZnO 的原 引入 PbO 的原 料 主要 原料 硅砂; 砂岩; 石英 岩 长石; 高岭 土; 叶蜡 石 石灰 石; 方解 石; 白垩; 工业 碳酸 钙 白云 石; 白云 质石 灰石; 菱镁 矿 纯碱; 芒硝。 钾碱 锂辉 石; 锂云 母; 碳酸 锂 硼酸; 硼砂; 含硼 矿物 碳酸 钡; 硫酸 钡 锌氧 粉; 菱锌 矿 铅丹 Pb3O4; 黄丹 PbO
82玻璃的制备无机材料科学基础第五章无机材料的制备脱色剂乳剂澄清剂着色剂氧化剂和还原剂氧化:物理脱色氟化物,辅助原料氧化剂:硝酸盐离子着色剂:氧化锑:剂:MnO2磷酸盐As205还原剂:锰化合物,钻等硫酸盐;Nio:化碳(煤粉、木屑)化合物,镍化氟化物学脱色剂:合物:胶体着色剂:金化合As203,物、银的化合Sb,03,物、铜的化合Na,s物三配合料的制备大部分原料必须经过破碎、粉碎、筛分、而后称量、混合制成配合料。配合料的粒化
§2 玻璃的制备 无机材料科学基础 第五章 无机材料的制备 三.配合料的制备 大部分原料必须经过破碎、粉碎、筛分、而后称量、混 合制成配合料。配合料的粒化。 澄清剂 氧化剂和还原剂 着色剂 脱色剂 乳浊剂 辅助原料 氧化砷; 氧化锑; 硫酸盐; 氟化物 氧化剂:硝酸盐, As2O5;还原剂: 碳(煤粉、木屑) 离子着色剂: 锰化合物,钴 化合物,镍化 合物;胶体着 色剂:金化合 物、银的化合 物、铜的化合 物 物理脱色 剂:MnO2、 NiO;化 学脱色剂: As2O3, Sb2O3, Na2S 氟化物, 磷酸盐 等