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玻璃由于具備透光性與反射性,而且容易上色,經常被運用于對光照與色彩有一定要求的場合,例如光學儀器與各種藝術裝飾之中。現代技術給玻璃行業帶來了新的生機與精力,同時也使玻璃的性能有了很大的提升。我們將簡單介紹玻璃按照成分有哪些分類,說明普通玻璃生產工藝主要分成哪幾步。
1.石英玻璃
石英玻璃的二氧化硅含量大于99.5%,其熱膨脹系數低、耐高溫、化學穩定性好、透紫外光和紅外光、熔制溫度高、粘度大、成型較難.石英玻璃多用于半導體、電光源、光導通信、激光等技術和光學儀器中.
2.高硅氧玻璃
高硅氧玻璃的二氧化硅含量約96%,其性質與石英玻璃相似.
3.鈉鈣玻璃
鈉鈣玻璃以二氧化硅含量為主,還含有15%的氧化鈉和16%的氧化鈣,其成本低廉、易成型,適宜大規模生產,其產量占實用玻璃的90%.鈉鈣玻璃可用于生產玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、燈泡等.
4.鉛硅酸鹽玻璃
鉛硅酸鹽玻璃主要成分有二氧化硅和氧化鉛,具有獨特的高折射率和高體積電阻,與金屬有良好的浸潤性,可用于制造燈泡、真空管芯柱、晶質玻璃器皿、火石光學玻璃等
5.鋁硅酸鹽玻璃
鋁硅酸鹽玻璃以二氧化硅和氧化鋁為主要成分,軟化變形溫度高,用于制作放電燈泡、高溫玻璃溫度計、化學燃燒管和玻璃纖維等 .
6.硼硅酸鹽玻璃
又稱耐熱玻璃或硬質玻璃,以氧化硅和氧化鋇為主要成分,具有良好的耐熱性和化學穩定性,硼硅酸鹽玻璃發明于1912年,其商標名為Pyrex.
它是一種耐高溫,有較好抗熱沖擊能力的玻璃材料.硼硅酸鹽玻璃可以用來制作咖啡壺、爐子、實驗室用的玻璃器皿、吊燈(如圖耐熱玻璃制作的吊燈)及其它在高溫環境中工作的設備.它抗酸和抗化學介質腐蝕的能力很強、熱膨脹率很低,因此被用來制作天文望遠鏡的鏡片和其它準確儀器.另外,硼硅酸鹽玻璃還可以用作樹脂的強化纖維.
7.磷酸鹽玻璃
磷酸鹽玻璃以五氧化二磷為主要成分,折射率低、色散低,用于光學儀器中.
生產工藝主要包括:
①原料預加工。將塊狀原料(石英砂、純堿、石灰石、長石等)粉碎,使潮濕原料干燥,將含鐵原料進行除鐵處理,以保證玻璃質量。
②配合料制備。
③熔制。玻璃配合料在池窯或坩堝窯內進行高溫(1550~1600度)加熱,使之形成均勻、無氣泡,并符合成型要求的液態玻璃。
④成型。將液態玻璃加工成所要求形狀的制品,如平板、各種器皿等。
⑤熱處理。通過退火、淬火等工藝,清理或產生玻璃內部的應力、分相或晶化,以及改變玻璃的結構狀態。
相關概念
玻璃是非晶無機非金屬材料,一般是用多種無機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、純堿等)為主要原料,另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸鹽復鹽,是一種無規則結構的非晶態固體。廣泛應用于建筑物,用來隔風透光,屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現出顏色的有色玻璃,和通過物理或者化學的方法制得的鋼化玻璃等。
硅酸鹽指由硅和氧組成的化合物(SixOy),有時亦包括一或多種金屬和或氫。它亦用以表示由二氧化硅或硅酸產生的鹽。在地質學和天文學上,硅酸鹽指一種由硅和氧組成的巖石(通常為SiO2或SiO4),有時亦包括一或多種金屬和或氫。此類巖石包括花崗巖及輝長巖等。地球及其他類地行星的大部分地殼均以硅酸鹽組成。
二氧化硅,化學術語,純的二氧化硅無色,常溫下為固體,化學式為SiO?,不溶于水。不溶于酸,但溶于氫氟酸及熱濃磷酸,能和熔融堿類起作用。自然界中存在有結晶二氧化硅和無定形二氧化硅兩種。二氧化硅用途很廣泛,主要用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、氣凝膠氈、硅鐵、型砂、單質硅、水泥等,在古代,二氧化硅也用來制作瓷器的釉面和胎體。一般的石頭主要由二氧化硅、碳酸鈣構成。
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