玻璃制造技術(shù)基礎(chǔ)

前言

　　玻璃是目前功能越來(lái)越多樣化、用途越來(lái)越廣泛的重要材料之一，是傳統(tǒng)汽車(chē)工業(yè)、建筑行業(yè)等領(lǐng)域的裝飾、改性支柱材料。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類(lèi)生活水平的提高，更主要的是人類(lèi)面臨越來(lái)越嚴(yán)峻的能源短缺、環(huán)境污染等威脅與挑戰(zhàn)，因此，革新傳統(tǒng)玻璃制造技術(shù)，開(kāi)發(fā)新型功能玻璃成為材料科學(xué)與工程工作者關(guān)注和研究的重點(diǎn)?！　”緯?shū)圍繞玻璃制造過(guò)程中的基本技術(shù)，介紹了玻璃制造的發(fā)展歷史，通過(guò)玻璃制造工藝過(guò)程系統(tǒng)介紹了原材料及其處理方法、成分設(shè)計(jì)、玻璃熔融過(guò)程及其影響因素、玻璃熔制設(shè)備；結(jié)合不同的玻璃產(chǎn)品類(lèi)型，分別介紹了玻璃成型及加工過(guò)程，同時(shí)介紹了玻璃制造設(shè)備及主要性能參數(shù)。在傳統(tǒng)玻璃制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，融入了相關(guān)新型玻璃制品及其制造新技術(shù)，包括新型玻璃的制造方法、成型原理、成型設(shè)備、主要功能特點(diǎn)及新的應(yīng)用領(lǐng)域，內(nèi)容涉及新能源玻璃、高強(qiáng)防護(hù)玻璃、特種玻璃等領(lǐng)域，從而使本教材既注重系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，又包含玻璃制造領(lǐng)域前沿的信息及先進(jìn)的制備方法與技術(shù)?！　”緯?shū)可以作為高等學(xué)校無(wú)機(jī)非金屬材料專(zhuān)業(yè)教材，也可以作為玻璃制造企業(yè)技術(shù)指導(dǎo)參考書(shū)?！　⑴c本書(shū)編寫(xiě)人員主要有：鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院張銳、陳德良、楊道媛、盧紅霞、許紅亮、王海龍、陳永等教師，河南工業(yè)大學(xué)畢曉勤老師，鄭州輕工業(yè)學(xué)院胡卉老師以及研究生范冰冰、關(guān)莉。　　由于作者知識(shí)面和水平有限，書(shū)中難免存在不足之處，敬請(qǐng)各位讀者和專(zhuān)家批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《玻璃制造技術(shù)基礎(chǔ)》簡(jiǎn)要介紹了玻璃的定義與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途、制備技術(shù)的發(fā)展，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了玻璃制造用原材料及配合料制備，玻璃熔制過(guò)程及其影響因素，玻璃制造設(shè)備及主要性能參數(shù)。結(jié)合不同的玻璃產(chǎn)品類(lèi)型，分別詳細(xì)介紹了玻璃制品成型原理、成型設(shè)備、加工工藝、功能特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域。既包括平板玻璃、瓶罐玻璃、管狀和棒狀玻璃、玻璃纖維等普通玻璃制品，又包括玻璃磚、太陽(yáng)能玻璃、中空玻璃、夾層玻璃等新型特種玻璃?！　　恫Ａе圃旒夹g(shù)基礎(chǔ)》可作為高等院校無(wú)機(jī)非金屬材料專(zhuān)業(yè)的本科生教材，也可供從事玻璃制品研究開(kāi)發(fā)的技術(shù)人員以及玻璃制造企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

第1章　緒論1.1　玻璃的定義與結(jié)構(gòu)1.1.1　玻璃的定義1.1.2　玻璃的結(jié)構(gòu)1.2　玻璃的性質(zhì)1.2.1　玻璃的光學(xué)性質(zhì)1.2.2　玻璃的力學(xué)性質(zhì)1.2.3　玻璃的熱學(xué)性質(zhì)1.2.4　玻璃的電學(xué)性質(zhì)1.2.5　玻璃的化學(xué)性質(zhì)1.2.6　玻璃的黏度與表面張力1.3　玻璃的用途1.3.1　建筑、汽車(chē)行業(yè)應(yīng)用1.3.2　光學(xué)應(yīng)用1.3.3　電學(xué)應(yīng)用1.3.4　磁學(xué)應(yīng)用1.3.5　熱功能玻璃1.3.6　生物功能玻璃1.3.7　化學(xué)功能玻璃1.4　玻璃制備技術(shù)的發(fā)展1.4.1　玻璃制備技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史1.4.2　當(dāng)今玻璃制備技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)1.4.3　我國(guó)玻璃制造技術(shù)簡(jiǎn)史參考文獻(xiàn)第2章　玻璃制備基本工藝2.1　玻璃原料及配合料制備2.1.1　玻璃成分設(shè)計(jì)2.1.2　玻璃原料2.1.3　玻璃配方計(jì)算2.1.4　玻璃配合料制備工藝及控制2.1.5　玻璃的缺陷及檢測(cè)方法2.2　平板玻璃熔制過(guò)程2.2.1　玻璃高溫物理化學(xué)變化過(guò)程2.2.2　影響玻璃熔制的主要工藝因素2.2.3　熔制過(guò)程中玻璃的流態(tài)變化特點(diǎn)2.3　玻璃制造設(shè)備2.3.1　瓶罐玻璃的制造設(shè)備2.3.2　器皿玻璃的熔制窯2.4　儀器玻璃的熔制2.4.1　儀器玻璃熔化的特點(diǎn)2.4.2　儀器玻璃熔化工藝參考文獻(xiàn)第3章　普通玻璃制品成型加工技術(shù)3.1　平板玻璃制品成型加工技術(shù)3.1.1　浮法玻璃生產(chǎn)3.1.2　引上玻璃生產(chǎn)3.1.3　平拉玻璃生產(chǎn)3.1.4　壓延玻璃生產(chǎn)3.1.5　超薄玻璃生產(chǎn)3.1.6　超厚玻璃生產(chǎn)3.1.7　玻璃的鋼化3.2　瓶罐玻璃成型加工技術(shù)3.2.1　壓制法3.2.2　吹制法3.2.3　吹-吹法3.2.4　壓-吹法3.2.5　轉(zhuǎn)吹法3.2.6　帶式吹制法3.2.7　瓶罐玻璃的退火3.2.8　瓶罐玻璃的爆口、磨口和燒口3.2.9　瓶罐玻璃的表面強(qiáng)化3.2.10　瓶罐玻璃的表面修飾3.3　管狀和棒狀玻璃制品成型加工技術(shù)3.3.1　手工拉制3.3.2　水平拉管3.3.3　垂直拉管3.3.4　玻璃的燈工3.4　玻璃纖維及其制品生產(chǎn)工藝3.4.1　玻璃纖維的制造工藝3.4.2　玻璃纖維的表面處理3.4.3　光導(dǎo)纖維制備工藝3.5　玻璃制品鍍膜工藝3.5.1　化學(xué)還原法3.5.2　化學(xué)氣相沉積法3.5.3　噴涂法3.5.4　溶膠-凝膠法3.5.5　電浮法3.5.6　真空蒸鍍法3.5.7　陰極濺射法3.5.8　磁控陰極濺射法3.5.9　離子鍍法參考文獻(xiàn)第4章　新型玻璃制品及制造新技術(shù)4.1　玻璃磚及其制造技術(shù)4.1.1　玻璃磚的概念4.1.2　玻璃磚發(fā)展歷程4.1.3　玻璃磚的制造技術(shù)4.2　太陽(yáng)能玻璃及其制造技術(shù)4.2.1　太陽(yáng)能玻璃的概念4.2.2　太陽(yáng)能玻璃的應(yīng)用領(lǐng)域4.2.3　太陽(yáng)能玻璃的發(fā)展?fàn)顩r4.2.4　太陽(yáng)能玻璃的制造技術(shù)4.3　中空玻璃及其制造技術(shù)4.3.1　中空玻璃的概念4.3.2　中空玻璃制品的規(guī)格4.3.3　中空玻璃的制造技術(shù)4.4　夾層玻璃及其制造技術(shù)4.4.1　夾層玻璃的概念4.4.2　夾層玻璃的分類(lèi)4.4.3　夾層玻璃的制造技術(shù)4.4.4　干法夾層玻璃的制造技術(shù)4.4.5　濕法夾層玻璃的制造技術(shù)4.4.6　夾層玻璃的使用性能4.5　新型特種玻璃制品及其制造技術(shù)4.5.1　半導(dǎo)體玻璃4.5.2　超導(dǎo)玻璃4.5.3　防彈、防盜玻璃4.5.4　微晶玻璃4.5.5　低輻射(LOW-E)玻璃4.5.6　激光玻璃4.5.7　光控制玻璃4.5.8　感光及光調(diào)節(jié)玻璃參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第2章　玻璃制備基本工藝　　2.1　玻璃原料及配合料制備　　2．1．1 玻璃成分設(shè)計(jì)　　玻璃成分是指玻璃所含有元素和化合物的種類(lèi)和比例，也可以稱(chēng)為化學(xué)組成。玻璃成分通常有三種表達(dá)方式：①根據(jù)不同物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)來(lái)表示，這是最常見(jiàn)的表達(dá)方式，可直接用于配方計(jì)算；②根據(jù)不同物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)來(lái)表示，由于摩爾分?jǐn)?shù)與玻璃的許多性質(zhì)通常呈線性關(guān)系，因此在研究化學(xué)組成與性質(zhì)計(jì)算體系中常常采用摩爾比；③根據(jù)玻璃材料中不同元素的原子分?jǐn)?shù)表示，多用于特種玻璃成分，如硫系玻璃成分等?！　〔ＡС煞值倪x擇是一項(xiàng)十分重要而又復(fù)雜的工作，它將直接影響到玻璃制品的性質(zhì)、功能、質(zhì)量、成本、產(chǎn)量等。而且，玻璃成分與生產(chǎn)工藝關(guān)系密切，通常根據(jù)成分來(lái)選擇工藝。但是，對(duì)于生產(chǎn)工藝已確定的玻璃，則需根據(jù)生產(chǎn)工藝選擇相應(yīng)的成分。玻璃成分設(shè)計(jì)不當(dāng)會(huì)使熔制、成型困難，退火不良，甚至無(wú)法生產(chǎn)。實(shí)際生產(chǎn)中由于玻璃成分設(shè)計(jì)不當(dāng)，導(dǎo)致熔化不好而形成結(jié)石、條紋、氣泡等缺陷的現(xiàn)象時(shí)常出現(xiàn)。因此，正確設(shè)計(jì)玻璃的成分非常重要?！　?．1．1．1 玻璃成分設(shè)計(jì)原則　　玻璃成分的設(shè)計(jì)是根據(jù)玻璃制品的功能(用途)、性質(zhì)和成本來(lái)進(jìn)行的。近年來(lái)倡導(dǎo)的　　綠色設(shè)計(jì)除了滿足上述要求外，還要考慮到環(huán)境因素，將環(huán)境性能和生態(tài)保護(hù)作為成分設(shè)計(jì)的目的和出發(fā)點(diǎn)，將環(huán)境指標(biāo)結(jié)合產(chǎn)品功能、質(zhì)量和成本作為設(shè)計(jì)成分的主導(dǎo)思想。此外，”還必須樹(shù)立節(jié)能降耗、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境和保證社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)理念。在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般需要遵循如下幾個(gè)原則?！　?1)玻璃成分必須在玻璃形成區(qū)內(nèi)，形成玻璃而不析晶　　不同玻璃成分系統(tǒng)有不同的玻璃形成區(qū)，或稱(chēng)玻璃生成區(qū)，通常根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到。比較詳盡實(shí)用的玻璃形成圖可參考馬祖林(Mazurin)等編的《玻璃性質(zhì)與玻璃形成手冊(cè)》。　　在設(shè)計(jì)玻璃成分時(shí)還要考慮到分相和析晶問(wèn)題。為了使玻璃有較小的析晶傾向，或使玻璃熔制溫度降低，應(yīng)當(dāng)使玻璃成分趨向于多組分。一般以相圖和玻璃形成區(qū)域圖作為玻璃成分設(shè)計(jì)的參考和依據(jù)。為便于查閱相關(guān)的相圖資料，美國(guó)陶瓷學(xué)會(huì)(American Ceramic So—ciety，ACS)先后編輯出版了《Phase Equilibria Diagrams》、《Phase Equilibria Diagrams Annuals》，收錄了大量的相圖，近年來(lái)還出版了光盤(pán)(CD-ROM)。

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