Стеклообразование и анализ материалов

Стекло изначально было получено в результате затвердевания кислых пород, выброшенных из вулканов. Около 3700 г. до н.э. древние египтяне изготавливали стеклянные украшения и простую стеклянную посуду. В то время было только цветное стекло. Около 1000 г. до н.э. в Китае производили бесцветное стекло. В XII веке нашей эры появилось товарное стекло, которое стало промышленным материалом. В 18 веке для удовлетворения потребностей развития телескопов было произведено оптическое стекло. В 1873 году Бельгия впервые произвела листовое стекло. В 1906 году Соединенные Штаты произвели плоское стекло, ведущее к машине. С тех пор, с индустриализацией и крупномасштабным производством стекла, стекло разного назначения и различных свойств появилось одно за другим. В наше время стекло стало важным материалом в повседневной жизни, производстве, науке и технике.

饮料瓶-_19

Типы стекла обычно делятся на оксидные и неоксидные по основным компонентам. Существует несколько типов и количеств неоксидного стекла, в основном халькогенидное стекло и галогенидное стекло. Анионы халькогенидного стекла - это в основном сера, селен, теллур и т. Д., Которые могут отсекать коротковолновый свет и пропускать желтый, красный свет, а также ближний и дальний инфракрасный свет. Он имеет низкое сопротивление и обладает коммутационными и запоминающими свойствами. Галогенидное стекло имеет низкий показатель преломления и низкую дисперсию, и в основном используется в качестве оптического стекла.

主图2

Оксидное стекло делится на силикатное стекло, боратное стекло, фосфатное стекло и так далее. Силикатное стекло относится к стеклу, основным компонентом которого является SiO 2, которое имеет множество разновидностей и широкое применение. Обычно в зависимости от содержания SiO 2 и оксидов щелочных и щелочноземельных металлов в стекле оно делится на: ① Кварцевое стекло. Содержание SiO 2 превышает 99,5%, низкий коэффициент теплового расширения, высокая термостойкость, хорошая химическая стабильность, пропускание ультрафиолетового и инфракрасного света, высокая температура плавления, высокая вязкость и сложное формование. Он в основном используется в полупроводниках, источниках электрического света, оптической связи, лазерах и других технологиях и оптических приборах. ②Стекло с высоким содержанием кремнезема. Содержание SiO 2 составляет около 96%, а его свойства аналогичны свойствам кварцевого стекла. ③ Натриевое стекло. Он в основном содержит SiO 2, а также 15% Na 2 O и 16% CaO. Он невысокий по стоимости, легко поддается формованию, подходит для крупносерийного производства, а его выпуск составляет 90% практичного стекла. Он может производить стеклянные банки, плоское стекло, посуду, лампочки и т. Д. ④ Свинцово-силикатное стекло. Основными компонентами являются SiO 2 и PbO, которые имеют самый высокий показатель преломления и высокое объемное сопротивление, а также обладают хорошей смачиваемостью металлами. Их можно использовать для изготовления лампочек, стержней вакуумных трубок, хрустальной посуды, бесцветного оптического стекла и т. Д. Свинцовое стекло, содержащее большое количество PbO, может блокировать рентгеновское и γ-излучение. ⑤ Стекло алюмосиликатное. С SiO 2 и Al 2 O 3 в качестве основных компонентов он имеет высокую температуру размягчения и используется для изготовления газоразрядных ламп, высокотемпературных стеклянных термометров, трубок для химического сгорания и стеклянных волокон. ⑥Боросиликатное стекло. Благодаря SiO 2 и B 2 O 3 в качестве основных компонентов он обладает хорошей термостойкостью и химической стабильностью. Из него делают кухонную утварь, лабораторные инструменты, металлическое сварочное стекло и т. Д. Боратное стекло в основном состоит из B 2 O 3, имеет низкую температуру плавления и может противостоять коррозии парами натрия. Боратное стекло, содержащее редкоземельные элементы, имеет высокий показатель преломления и низкую дисперсию. Это новый тип оптического стекла. Фосфатное стекло использует P 2 O 5 в качестве основного компонента, имеет низкий показатель преломления и низкую дисперсию, а также используется в оптических приборах.

饮料瓶-_17

Кроме того, стекло подразделяется на закаленное стекло, пористое стекло (например, пеностекло с размером пор около 40, используемое для опреснения морской воды, фильтрации вирусов и т. Д.) В соответствии с эксплуатационными характеристиками, проводящее стекло (используемое в качестве электродов и в самолетах). лобовые стекла), стеклокерамика, опаловое стекло (используется для осветительных приборов, декоративных элементов и т. д.) и пустотелое стекло (используется в качестве оконного и дверного стекла) и т. д.

Производственный процесс Основным сырьем для производства стекла являются формовочные изделия для стекла, детали для стекла и промежуточные продукты для стекла, а остальное - вспомогательное сырье. Основное сырье относится к оксидам, вводимым в стекло для образования сетки, промежуточным оксидам и оксидам вне сетки; вспомогательное сырье включает осветлители, флюсы, глушители, красители, обесцвечивающие вещества, окислители и восстановители.

Процесс производства стекла в основном включает: ① Предварительную обработку сырья. Кусковое сырье измельчается, влажное сырье сушится, а железосодержащее сырье обрабатывается для удаления железа для обеспечения качества стекла. ② Подготовка шихтовых материалов. ③Плавление. Стеклянную шихту нагревают до высокой температуры в резервуарной печи или тигельной печи для образования однородного жидкого стекла без пузырьков, отвечающего требованиям формования. ④Формирование. Перерабатывать жидкое стекло в изделия нужной формы, например, плоские тарелки, различную посуду и т. Д. ⑤ Термическая обработка. Путем отжига, закалки и других процессов можно устранить или создать внутреннее напряжение, разделение фаз или кристаллизацию стекла, а также изменить структурное состояние стекла.


Время публикации: июн-03-2019