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有机玻璃管-浅谈玻璃材料的种类及特性

文字:[大][中][小] 发布时间:2014-7-7??浏览次数:2494

??玻璃的主要成分是二氧化硅,玻璃质地硬且脆,是一种无色的透明材料,并可添加各种成分制成茶色玻璃、淡墨色玻璃、钴蓝色玻璃等。 玻璃按主要成分分类:

??玻璃按主要成分可以分为非氧化物玻璃和氧化物玻璃。非氧化物玻璃品种和数量很少,主要有硫系玻璃和卤化物玻璃。氧化物玻璃又分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。氧化物玻璃通常按玻璃中二氧化硅以及碱金属、碱土金属氧化物的不同含量,又分为:

??一、石英玻璃

??石英玻璃的二氧化硅含量大于99.5%,其热膨胀系数低、耐高温、化学稳定性好、透紫外光和红外光、熔制温度高、粘度大、成型较难。石英玻璃多用于半导体、电光源、光导通信、激光等技术和光学仪器中。

??二、钠钙玻璃

??钠钙玻璃以二氧化硅含量为主,还含有15%的氧化钠和16%的氧化钙,其成本低廉、易成型,适宜大规模生产,其产量占实用玻璃的90%。钠钙玻璃可用于生产玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、灯泡等。

??三、高硅氧玻璃

??高硅氧玻璃的二氧化硅含量约96%,其性质与石英玻璃相似。

??四、铅硅酸盐玻璃

??铅硅酸盐玻璃主要成分有二氧化硅和氧化铅,具有独特的高折射率和高体积电阻,与金属有良好的浸润性,可用于制造灯泡、真空管芯柱、晶质玻璃器皿图(如图为JAZZ系列水晶餐具)、火石光学玻璃等

??五、硼硅酸盐玻璃

??又称耐热玻璃或硬质玻璃,以氧化硅和氧化钡为主要成分,具有良好的耐热性和化学稳定性,硼硅酸盐玻璃发明于1912年,其商标名为Pyrex。 它是第一种耐高温,有较好抗热冲击能力的玻璃材料(如图硼硅酸盐玻璃材料制作的玻璃珠宝)。硼硅酸盐玻璃可以用来制作咖啡壶、炉子、实验室用的玻璃器皿、吊灯(如图耐热玻璃制作的吊灯)及其它在高温环境中工作的设备。它抗酸和抗化学介质腐蚀的能力很强、热膨胀率很低,因此被用来制作天文望远镜的镜片和其它精密仪器。另外,硼硅酸盐玻璃还可以用作树脂的强化纤维。

??六、铝硅酸盐玻璃

??铝硅酸盐玻璃以二氧化硅和氧化铝为主要成分,软化变形温度高,用于制作放电灯泡、高温玻璃温度计、化学燃烧管和玻璃纤维等 。

??七、磷酸盐玻璃

??磷酸盐玻璃以五氧化二磷为主要成分,折射率低、色散低,用于光学仪器中。 玻璃的基本性能有如下几方面:

??(A)强度

??玻璃抗拉强度较弱,抗压强度较强。玻璃和陶瓷一样,也是脆性材料。

??(B)电学性能

??常温下玻璃是电的不良导体。而温度升高时,玻璃的导电性迅速提高,熔融状态时变为良导体。

??(C)硬度

??玻璃的硬度较高,比一般金属硬,不能用普通刀具进行切割。根据玻璃的硬度可以选择磨料、磨具和其它的加工方法。

??(D)热性质

??玻璃是热的不良导体,一般承受不了温度的急剧变化。

??(E)光学特性

??玻璃是一种高度透明的物质。如普通平板玻璃,能透过可见光线的80~90%,紫外线大部分不能透过,但红外线较易通过。

??(F)化学稳定性

??玻璃的化学性质较稳定。玻璃的耐酸腐蚀性较高,而耐碱腐蚀性较差。玻璃长期受大气和雨水的侵蚀,会在表面产生磨损,失去表面的光泽。尤其一些光学玻璃仪器易受到周围介质的作用,破坏玻璃的透光性,在使用和保存中应加以注意。 设计中常见的玻璃材料

??玻璃是一种硬且脆的透明非晶体材料,具有良好的抗风化、抗化学介质腐蚀(氢氟酸、碱除外)性。下面介绍几种常用的玻璃材料:

??1.平板玻璃是建筑玻璃中用量最大的一类,按表面状态可分为普通平板玻璃、磨光玻璃、磨砂玻璃、花纹玻璃等品种。

??2.平板玻璃还可以通过着色、表面处理、复合等工艺制成具有不同色彩和各种特殊性能的制品,如热反射玻璃、真空玻璃、镭射玻璃、中空玻璃、钢化玻璃、夹丝网玻璃、夹层玻璃、颜色玻璃、低辐射镀膜玻璃等。

??器皿玻璃具有清洁卫生、美观、透明、化学稳定性高、不透气、易于密封、保持盛装物品性质不变、可以多次周转使用、原料丰富、价格低廉等一系列优点,成为食品、医药、化学工业广泛采用的包装材料。玻璃瓶罐的主要缺点是机械强度低、易破损和盛装单位物品的重量大。

??玻璃的热处理

??玻璃制品的热处理,一般包括退火和淬火两种工艺。

??1.退火

??退火就是消除或减小玻璃制品中热应力的热处理过程。 为了消除玻璃中的永久应力,必须将玻璃加热到低于玻璃转变温度附近的某一温度进行保温均热,以消除玻璃各部分的温度梯度,使应力松弛。这个选定的保温均热温度,称为退火温度。

??玻璃在退火温度下,由于黏度较大,应力虽然能够松弛,但不会发生可测得的变形。玻璃的最高退火温度是指在此温度下经过3分钟保温可消除95%的应力,一般相当于退火点的温度,也叫退火上限温度;最低退火温度是指在此温度下经3分钟保温只能消除5%的应力,也叫退火下限温度。最高退火温度至最低退火温度之间称为退火温度范围。 玻璃制品的退火工艺过程包括加热、保温、慢冷及快冷四个阶段。

??光学玻璃和某些特种玻璃制品,对退火的要求十分严格,必须要通过退火,使玻璃结构均匀,以达到要求的光学性能,这种退火称为精密退火。薄壁制品(灯泡等)和玻璃纤维在成型后,由于热应力很小,除适当地控制冷却速度外一般不再进行退火。

??2.淬火

??淬火就是使玻璃表面形成一个有规律、分布均匀的压力层(表面),以提高玻璃制品的机械强度和热稳定性。

??淬火玻璃同一般玻璃比较,其抗弯强度,抗冲击强度以及热稳定性等都有很大的提高。