第六章 玻璃制品及应用.ppt

第六章玻璃制品及应用
主要介绍了玻璃的基本知识,包括玻璃的组成和性质;平板玻璃的原料和生产,产品检验和应用;建筑装饰节能玻璃、玻璃马赛克和其他装饰玻璃的性能及应用。
本章提要
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本章内容
玻璃的基本知识
平板玻璃
节能装饰玻璃
其他玻璃装饰制品
玻璃马赛克
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玻璃的基本知识
玻璃是一种具有无规则结构的非晶态固体。它没有固定的熔点,在物理和力学性能上表现为均质的各向同性。
大多数玻璃都是由矿物原料和化工原料经高温熔融,然后急剧冷却而形成的。在形成的过程中,如加入某些辅助原料,如助熔剂、着色剂等可以改善玻璃的某些性能。
玻璃的概念和组成
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建筑玻璃是以石英砂(SiO2)、纯碱(Na2CO3) 石灰石(CaCO3)、长石等为主要原料,经1550~1600 ℃高温熔融、成型、退火而制成的固体材料。
其主要成分是SiO2(含量72%左右)、Na2O(含量15%左右)和CaO(含量9%左右),另外还有少量的Al2O3、MgO等。这些氧化物在玻璃中起着非常重要的作用,。
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玻璃中主要氧化物的作用
氧化物名称
所起作用
增加
降低
二氧化硅(SiO2)
熔融温度、化学稳定性、热稳定性、机械强度
密度、热膨胀系数
氧化钠(Na2O)
热膨胀系数
化学稳定性、耐热性、熔融温度、析晶倾向、退火温度、韧性
氧化钙(CaO)
硬度、机械强度、化学稳定性、析晶倾向、退火温度
耐热性
三氧化二铝(Al2O3)
熔融温度、机械强度、化学稳定性
析晶倾向
氧化镁(MgO)
耐热性、化学稳定性、机械强度、退火温度
析晶倾向、韧性
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玻璃内几乎无孔隙,属于致密材料。玻璃的密度与其化学组成关系密切,此外还与温度有一定的关系。在各种实用玻璃中,密度的差别是很大的,例如石英玻璃的密度最小, g/cm3,,~。
玻璃的基本性质
玻璃的密度
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当光线入射玻璃时可发生三种现象:透射、吸收和反射,其能力大小分别用透射比、反射比、吸收比表示。
玻璃越厚,成分中铁含量越高,透射比越低,采光性越差。
反射比越高,玻璃越刺眼,容易造成光污染。光线入射角越小,玻璃表面越光洁平整,光反射越强。
玻璃对光的吸收取决于玻璃的厚度和颜色。
玻璃的光学性质
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(1)导热性
玻璃的导热性很小,常温时大体上与陶瓷制品相当,而远远低于各种金属材料。但随着温度的升高将增大。另外,导热性还受玻璃的颜色和化学成分的影响。
(2)热膨胀性
玻璃的热膨胀性能比较明显。热膨胀系数的大小取决于组成玻璃的化学成分及其纯度,玻璃的纯度越高热膨胀系数越小,不同成分的玻璃热膨胀性差别很大。
玻璃的热工性质
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(3)热稳定性
玻璃的热稳定性是指抵抗温度变化而不破坏的能力。
玻璃抗急热的破坏能力比抗急冷破坏的能力强。
玻璃的热稳定性主要受热膨胀系数影响。玻璃热膨胀系数越小,热稳定性越高。玻璃越厚、体积越大,热稳定性越差;带有缺陷的玻璃,特别是带结石、条纹的玻璃,热稳定性也差。
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(1)抗压强度
玻璃的抗压强度较高,超过一般的金属和天然石材,一般为600~1200MPa。其抗压强度值会随着化学组成的不同而变化。
(2)抗拉、抗弯强度
玻璃的抗拉强度很小,一般为40~80MPa,因此,玻璃在冲击力的作用下极易破碎。抗弯强度也取决于抗拉强度,通常在40~80MPa