玻璃的性质有哪些

2014 年 3 月 25 日

一、玻璃的力学性质
玻璃的理论抗拉强度极限为12000Mpa,实际强度只有理论强度的1/300——1/200,一般为30——60Mpa,玻璃的抗压强度约为700——1000Mpa。玻璃中的各种缺陷造成了应力集中或薄弱环节,试件尺寸越大缺陷存在的越多。缺陷对抗拉强度的影响非常显著,对抗压强度的影响较小。工艺上造成的外来杂质和波筋(化学不均匀部分)对玻璃的强度有明显影响。在50——+70范围内玻璃的强度基本不变。
脆性是玻璃的主要缺点。玻璃的脆性指标为1300——1500(橡胶为0.4——0.6,钢为400——460,混凝土为4200——9350)E越大说明脆性越大。玻璃的脆性也可以根据冲击试验来确定。
在实际应用中玻璃制品经常受到弯曲、拉伸和冲击应力,较少受到压缩应力。玻璃的力学性质主要指标是抗拉强度和脆性指标。
二、玻璃的光学性质
光学性质是玻璃最重要的物理性质。
光线照射到玻璃表面可以产生透射,反射和吸收三种情况。光线透过玻璃称为透射,光线被玻璃阻挡,按一定角度反射出来称为反射,光线通过玻璃后,一部分光能量损失在玻璃内部称为吸收。
玻璃中光的透射随玻璃厚度增加而减少。玻璃中光的反射对光的波长没有选择性,玻璃中光的吸收对光的波长有选择性。可以在玻璃中加入少量着色剂,使其选择吸收某些波长的光,但玻璃的透光性降低。还可以改变玻璃的化学组成来对可见光、紫外线、红外线、X射线、和γ射线进行选择吸收。

三、玻璃的热工性质
玻璃的比热与其化学组成有关,在室温范围内其比经热的范围为0.33——1.05×103J/(kg·K)。
普通玻璃的导热系数在室温下约为0.75W/(m·k)。玻璃的导热系数约为铜的1/400,是导热系数较低的材料。当发生温度变化时,玻璃产生的热应力很高。在温度剧烈变化时玻璃会产生碎裂,玻璃的急热稳定性比急冷稳定性要强一些。

四、玻璃的化学性质三、玻璃的制造工艺
玻璃的制造工艺因制品种类不同而有所不同,但基本上均需将各种原料混合后在高温下熔融,然后用不同的成型方法将玻璃液体冷凝成不同形状的固体。
图7—1玻璃制品制造工艺流程图
(1)计量与配料:将硅砂、苏打、芒硝、石灰石、白云石、长石、碎玻璃及其它辅助原料,按所生产的玻璃种类要求进行不同配比后搅拌均匀。
(2)熔融:混合好的原料在1400—1600℃的高温窑内进行熔融,窑的一端不断供料,熔融的玻璃液连续从另一端流出。
(3)澄清:玻璃原料熔化后,结晶即遭破坏,同时,硫酸盐、碳酸盐分解产产生二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫等气体,产生气泡,必须加入澄清剂清除气泡。采用砷的氧化物作澄清剂时,其作用是它产生的大气泡在上升过程中将小气泡吸收排除,使玻璃液得以澄清。
(4)成型:熔融玻璃达到成型温度后慢慢冷却,根据用途成型为需要形状。平板玻璃的成型方法有浇注法、轧制法、引上法、浮法等。
浇注法是将熔融的玻璃液流到铁板上之后转动滚筒将玻璃压展成板状。轧制法是用上下一对转动滚筒,将熔融玻璃沿水平方向引出成型。用这一方法可以成型夹丝玻璃、型板玻璃及波形玻璃。引上法是用滚筒将熔融玻璃沿垂直方向拉出成型,分为有槽法和无槽法。浮法是使熔融玻璃通过熔融金属(锡)表面,延伸入退火窑降温退火,经切割而成。

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