《矿物材料基础》课程授课教案（讲稿）第四讲 第二章 玻璃 第六节 玻璃的分相 第七节 传统玻璃的生产工艺 第八节 玻璃的缺陷 第九节 实用玻璃和新型玻璃

课程名称：《矿物材料学基础》第_4讲次第二章玻璃第六节玻璃的分相本讲课程内容第七节传统玻璃的生产工艺（或教材章节题目）第八节玻璃的缺陷第九节实用玻璃和新型玻璃【目的要求】使同学们了解玻璃的分相、缺陷、实用玻璃和新型玻璃本讲课程目的掌握玻璃的配料计算。要求及重点、难点：[重点】传统玻璃的配料计算[难点】玻璃的配料计算教学内容【本讲课程的引入】上节课我们讲了玻璃的定义、分类、结构、形成等内容，这节课我们来讲一下玻璃的分相及传统玻璃的工艺。第六节玻璃的分相长期以来，人们都认为玻璃是均匀的单相物质，但是用盐酸处理硼硅酸盐玻璃时，可使其中的Na2O全部萃取出来，因此而发现了玻璃分相，从而玻璃分相理论得到发展，玻璃分相对玻璃的性质、生产以及玻璃的理论发展均有密切关系。玻璃光学性质玻璃结构玻璃玻璃玻璃晶化性质分相玻璃加和生产特性迁移特性1

1 课程名称：《矿物材料学基础》 第 4 讲次 本讲课程内容 （或教材章节题目） 第二章 玻璃 第六节 玻璃的分相 第七节 传统玻璃的生产工艺 第八节 玻璃的缺陷 第九节 实用玻璃和新型玻璃 本讲课程目的 要求及重点、难点： 【目的要求】使同学们了解玻璃的分相、缺陷、实用玻璃和新型玻璃， 掌握玻璃的配料计算。 【重 点】传统玻璃的配料计算 【难 点】玻璃的配料计算 教 学 内 容 【本讲课程的引入】上节课我们讲了玻璃的定义、分类、结构、形成等内容，这节课我们 来讲一下玻璃的分相及传统玻璃的工艺。 第六节 玻璃的分相 长期以来，人们都认为玻璃是均匀的单相物质，但是用盐酸处理硼硅酸盐 玻璃时，可使其中的 Na2O 全部萃取出来，因此而发现了玻璃分相，从而玻璃 分相理论得到发展，玻璃分相对玻璃的性质、生产以及玻璃的理论发展均有密 切关系

一、玻璃分相的定义定义：一个均匀的玻璃相在一定的温度和组成范围内有可能分成两个互不溶解或部分溶解的玻璃相并相互共存的现象。A电子计算机计算不稳分解的两相结构的剖面图2元（两相体积比为50:50，入=Bm性分相形款玻璃性质与分相形貌的关系二、玻璃分相与玻璃结构理论的发展有着密切关系（同学们自己看书了解）三、玻璃分相与玻璃性质有着密切关系（同学们自己看书了解）四、玻璃分相与玻璃生产有着密切关系利用玻璃分相对生产进行控制：1、提高玻璃或瓷釉的乳浊度锌釉中加入CeO2(乳浊剂）→产生析晶，乳浊性个。利用分相促进析晶，制成微晶玻璃。2

2 一、玻璃分相的定义 定义：一个均匀的玻璃相在一定的温度和组成范围内有可能分成两个互不溶解 或部分溶解的玻璃相并相互共存的现象。 二、玻璃分相与玻璃结构理论的发展有着密切关系 （同学们自己看书了解） 三、玻璃分相与玻璃性质有着密切关系 （同学们自己看书了解） 四、玻璃分相与玻璃生产有着密切关系 利用玻璃分相对生产进行控制： 1、提高玻璃或瓷釉的乳浊度 锌釉中加入 CeO2(乳浊剂) →产生析晶，乳浊性。 利用分相促进析晶，制成微晶玻璃

2、高硅氧玻璃分相发生后才产生。3、仪器玻璃使化学稳定性个4、多孔玻璃（生物载体：如酿酒）第七节传统玻璃的生产工艺一、原料的选择★原料质量符合技术要求、如：原料的品位高，化学成分稳定，水分稳定，颗粒组成均着色矿物和难熔矿物少。★便于在日常生产中调整玻璃成分、★适于熔化和澄清、★对耐火材料的侵蚀要轻、★原料易加工，矿藏量大、分布广、运输方便和价格低。二、主要原料1、硅质原料包括石英砂、砂岩、石英岩、脉石英、粉石英等2、铝质原料包括长石、粘土、叶腊石、工业氧化铝、氢氧化铝等3、钙镁原料包括石灰石、方解石、白垩、工业碳酸钙、白云石、菱镁矿等4、Na20原料纯碱和芒硝5、K20原料钾碱3

3 2、高硅氧玻璃 分相发生后才产生。 3、仪器玻璃 使化学稳定性 4、多孔玻璃 (生物载体：如酿酒) 第七节 传统玻璃的生产工艺 一、原料的选择 ☆ 原料质量符合技术要求、 如：原料的品位高，化学成分稳定，水分稳定，颗粒组成均， 着色矿物和难熔矿物少。 ☆ 便于在日常生产中调整玻璃成分、 ☆ 适于熔化和澄清、 ☆ 对耐火材料的侵蚀要轻、 ☆ 原料易加工，矿藏量大、分布广、运输方便和价格低。 二、主要原料 1、硅质原料 包括石英砂、砂岩、石英岩、脉石英、粉石英等 2、铝质原料 包括长石、粘土、叶腊石、工业氧化铝、氢氧化铝等 3、钙镁原料 包括石灰石、方解石、白垩、工业碳酸钙、白云石、菱镁矿等 4、Na2O原料 纯碱和芒硝 5、K2O原料 钾碱

6、Li20原料锂辉石、锂云母、碳酸锂7、B20:原料硼酸、硼砂8、BaO原料碳酸钡、重晶石9、ZnO原料锌氧粉、菱锌矿10、PbO原料红丹、黄丹三、辅助原料澄清剂、氧化剂、还原剂、离子着色剂、脱色剂、乳浊剂（具体看书p57-58）四、其他（珍珠岩、霞石正长岩、碎玻璃等）五、配料1、工艺参数纯碱挥散率=（纯碱挥散量/纯碱用量）×100%碳粉含率=【（碳粉×C含量）/（芒硝×Na2SO.含量）】×100%芒硝含率=芒硝引入的Na20/（芒硝引入的Na20+纯碱引入的Na20）×100%董石含率=[（萤石×CaF2含量）/原料总量|×100%碎玻璃掺入率=[碎玻璃量/（生料量+碎玻璃量）1×100%2、计算步骤I粗算假定玻璃中全部SiO2、Al2O3均由硅砂和砂岩引入4

4 6、Li2O原料 锂辉石、锂云母、碳酸锂 7、B2O3原料 硼酸、硼砂 8、BaO原料 碳酸钡、重晶石 9、ZnO原料 锌氧粉、菱锌矿 10、PbO原料 红丹、黄丹 三、辅助原料 澄清剂、氧化剂、还原剂、离子着色剂、脱色剂、乳浊剂（具体看书p57-58） 四、其他（珍珠岩、霞石正长岩、碎玻璃等） 五、配料 1、工艺参数 纯碱挥散率= (纯碱挥散量/纯碱用量)×100% 碳粉含率= [（碳粉×C含量）/（芒硝×Na2SO4含量）]×100% 芒硝含率=[芒硝引入的Na2O/（芒硝引入的Na2O+纯碱引入的Na2O）]×100% 萤石含率=[（萤石×CaF2含量）/原料总量]×100% 碎玻璃掺入率=[碎玻璃量/（生料量+碎玻璃量）] ×100% 2、计算步骤 Ⅰ粗算 假定玻璃中全部SiO2、Al2O3均由硅砂和砂岩引入

MgO、CaO均由白云石和菱镁石引入Na20由纯碱和芒硝引入。Ⅱ校正粗算中，在硅砂和砂岩用量中，没考虑其它原料引入的SiO2、AI203，所以进行校正。耳换算把计算结果换算成实际配料单（考虑含水量等）3、配料计算实例（同学们请看书p59-63，计算过程虽然复杂，但原理简单，看完书之后请简单陈述一下计算过程）六、玻璃的熔制定义：将配合料经高温加热熔融成合乎要求的玻璃液的过程，称为玻璃的熔制过程。阶段：硅酸盐的形成阶段(800-900℃)玻璃液的形成阶段(1200℃）玻璃液的澄清阶段1400-1500℃）玻璃液的均化阶段（最高温度保温）玻璃液的冷却阶段七、玻璃的成型方法1、浮法（玻璃液流到锡液面、玻璃液展薄、玻璃抛光、拉薄）2、垂直引上法（有槽垂直引上、无槽垂直引上、对棍法）3、平拉法5

5 MgO、CaO均由白云石和菱镁石引入 Na2O由纯碱和芒硝引入。 Ⅱ校正 粗算中，在硅砂和砂岩用量中，没考虑其它原料引入的SiO2、Al2O3 ,所以进行校正。 Ⅲ换算 把计算结果换算成实际配料单（考虑含水量等）。 3、配料计算实例 （同学们请看书p59-63，计算过程虽然复杂，但原理简单，看完书之后请简单陈述一下计 算过程） 六、玻璃的熔制 定义：将配合料经高温加热熔融成合乎要求的玻璃液的过程，称为玻璃的熔制 过程。 阶段： 硅酸盐的形成阶段(800-900℃) 玻璃液的形成阶段(1200℃) 玻璃液的澄清阶段(1400-1500℃) 玻璃液的均化阶段(最高温度保温） 玻璃液的冷却阶段 七、玻璃的成型方法 1、浮法（玻璃液流到锡液面、玻璃液展薄、玻璃抛光、拉薄） 2、垂直引上法（有槽垂直引上、无槽垂直引上、对棍法） 3、平拉法

第八节玻璃的缺陷主要有气泡、玻璃状夹杂物、结石等。一、气泡的类型与形成的原因1、残留气泡的形成2、二次气泡的形成3、其他原因二、玻璃状夹杂物（线道、结节、条纹）1、硅质玻璃状夹杂物2、硅铝质玻璃状夹杂物三、结石1、粉料结石2、耐火材料结石3、析晶结石第九节实用玻璃与新型玻璃简介一、钢化玻璃二、光致变色玻璃三、开关和存贮玻璃四、防辐射玻璃【本讲课程的小结】掌握下列问题1玻璃的配料计算。2玻璃熔制的几个阶段

6 第八节 玻璃的缺陷 主要有气泡、玻璃状夹杂物、结石等。 一、气泡的类型与形成的原因 1、残留气泡的形成 2、二次气泡的形成 3、其他原因 二、玻璃状夹杂物（线道、结节、条纹） 1、硅质玻璃状夹杂物 2、硅铝质玻璃状夹杂物 三、结石 1、粉料结石 2、耐火材料结石 3、析晶结石 第九节 实用玻璃与新型玻璃简介 一、钢化玻璃 二、光致变色玻璃 三、开关和存贮玻璃 四、防辐射玻璃 【本讲课程的小结】 掌握下列问题 1 玻璃的配料计算。 2 玻璃熔制的几个阶段

【本讲课程的作业】请在课下复习玻璃的配料计算。7

7 【本讲课程的作业】 请在课下复习玻璃的配料计算