浙江大学：《材料工艺学》课程教学课件（玻璃工艺）第一章 玻璃的定义、结构与性能

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目录 第一章 玻璃的定义、结构与性能

玻璃历史悠久、应用广泛彩绘熔炼浮法古玻璃光学玻璃浮法玻璃公元前公元前20世纪20世纪18世纪19世纪初80年代3700年前1000年前50年代末无色玻璃镀膜玻璃平板玻璃磁控溅射（离线水平烧制热喷涂拉引化学气相沉积（在线

5 公元前 3700年前 18世纪 19世纪初 20世纪 50年代末 20世纪 80年代 古玻璃 公元前 1000年前 无色玻璃 光学玻璃 平板玻璃 浮法玻璃 镀膜玻璃 彩绘 熔炼 烧制 磁控溅射（离线） 热喷涂 化学气相沉积（在线） 水平 拉引 浮法 玻璃历史悠久、应用广泛

LINIV电子信息玻璃日用建筑节能玻璃玻璃21世纪新玻璃太阳能车载光伏玻玻璃璃

21世纪 新玻璃 电子信 息玻璃 建筑节 能玻璃 车载 玻璃 太阳能 光伏玻 璃 日用 玻璃

1.1玻璃的定义UNVERE狭义：指熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机物质，仅指无机玻璃，其包括氧化物玻璃、非氧化物玻璃、非晶半导体。广义：具有转变温度(T。)的非晶态材料，如图1-1所示。其中包括无机玻璃、有机玻璃、金属玻璃等。结晶：AB→C→DA/内能和体积在熔点温度发生突变过冷液体B液玻璃态：A→B→KF→E体(a)/A内能和体积是连续和渐变的。KF快冷称为“转变区”（常以T。T温度E慢冷C玻璃液区表示）。玻璃的黏度、密度、晶态D折射率、比容等性能随着这一区TgT/k间温度变化快慢而变化。物质内能（E）、体积（V）与温度变化关系图

1.1 玻璃的定义 狭义：指熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机物质，仅指无 机玻璃，其包括氧化物玻璃、非氧化物玻璃、非晶半导体。 广义：具有转变温度(Tg)的非晶态材料，如图1-1所示。其中包 括无机玻璃、有机玻璃、金属玻璃等。 过冷液体 快冷 玻 璃 液 晶态 液 体 A B C D E F K T/k Tg V/ E 慢冷 结晶：A→B → C → D 内能和体积在熔点温度发生突变 玻璃态：A → B → K → F → E 内能和体积是连续和渐变的。KF 称为“转变区”（常以Tg-Tf 温度 区表示）。玻璃的黏度、密度、 折射率、比容等性能随着这一区 间温度变化快慢而变化。 物质内能（E）、体积（V）与温度变化关系图

-玻璃在温度T.时的比容可能是Vi，V2，V,它决定于R快冷玻璃的降温速率，随熔体V3R2降温速率增大而增大，说V2R明玻璃转变区的热历史与Vi室温时的某些物理性质密慢冷-1切相关。ToTgiTTglTe2不同冷却速率下玻璃的比容与温度的关系图

玻璃在温度T0时的比容可 能是V1，V2，V3它决定于 玻璃的降温速率，随熔体 降温速率增大而增大，说 明玻璃转变区的热历史与 室温时的某些物理性质密 切相关。 不同冷却速率下玻璃的比容与温度的关系图

RCGUNIV非晶态材料是其原子排列在近程有序，而远程无序，原子排列不具有平移周期性关系；当温度连续升高（或降低）时，在某个温度范围内发生明显结构变化。非晶态材料的种类非晶态半无定型碳导体凝胶无机玻璃高分子非晶态材料金属玻璃

无机玻璃 金属玻璃 高分子非 晶态材料 凝胶 非晶态半 导体 无定型碳 非晶态材料的种类 非晶态材料是其原子排列在近程有序，而远程无序，原 子排列不具有平移周期性关系；当温度连续升高（或降 低）时，在某个温度范围内发生明显结构变化

非晶态材料的种类CRLNIV种类材料特例化学组成SiO2无机玻璃石英玻璃平板玻璃16Na,0.12Ca0.72Si02光学玻璃53La2O3-37B,03:5ZrO2-5Ta0s氟化物玻璃NaF- BeF2金属玻璃软磁性合金FegoP13C7高强度无定形合金CozoFesSisB10环氧树脂有机玻璃[C,H12O3]nc炭黑、炭膜无定形炭凝胶SiO2硅胶硅矾土SiO2-Al,O3非晶态半导体Sea.硫系玻璃静电复印用Se膜显像管用光电导膜As40Se3oTe30b.非晶态元素玻璃Si、Ge光伏用无定形半导体

非晶态材料的种类 种类 材料特例 化学组成 无机玻璃 石英玻璃 SiO2 平板玻璃 16Na2O·12CaO·72SiO2 光学玻璃 53La2O3·37B2O3·5ZrO2·5Ta2O5 氟化物玻璃 NaF- BeF2 金属玻璃 软磁性合金 Fe80P13C7 高强度无定形合金 Co70Fe5Si15B10 有机玻璃 环氧树脂 [C11H12O3]n 无定形炭 炭黑、炭膜 C 凝胶 硅胶 SiO2 硅矾土 SiO2-Al2O3 非晶态半导体 a. 硫系玻璃 b. 非晶态元素玻璃 静电复印用Se膜 显像管用光电导膜 光伏用无定形半导体 Se As40Se30Te30 Si、Ge

1.2玻璃的分类RLINIV平板玻璃传统玻璃日用玻璃无机玻璃电子信息玻璃光伏玻璃特种玻璃光学玻璃光导纤维

1.2 玻璃的分类 传统玻璃 特种玻璃 平板玻璃 日用玻璃 电子信息玻璃 光伏玻璃 光学玻璃 光导纤维 无机玻璃

1.2玻璃的分类NIV■平板玻璃厚度远远小于其长度和宽度，上下表面平行的板状玻璃制品。按成型方法浮法玻璃，平拉法玻璃，垂直有槽引上法玻璃，垂直无槽引上法玻璃，压延法玻璃按厚度方法普通平板玻璃(4-8mm)，薄玻璃（1.8-3mm)，超薄玻璃(0.1-1.5mm)，极超薄玻璃小于0.1mm），厚玻璃(8-12mm），超厚玻璃(12-19mm），特超厚玻璃(19-30mm)

1.2 玻璃的分类  平板玻璃 厚度远远小于其长度和宽度，上下表面平行的板状玻璃制品。 按成型方法 浮法玻璃，平拉法玻璃，垂直有槽引上法玻璃，垂直无槽引上法玻璃，压 延法玻璃 按厚度方法 普通平板玻璃(4-8mm)，薄玻璃 (1.8-3mm)，超薄玻璃(0.1-1.5mm)，极超薄 玻璃(小于0.1mm)，厚玻璃(8-12mm)，超厚玻璃(12-19mm)，特超厚玻璃 (19-30mm)

1.2玻璃的分类CGUNIVS■平板玻璃厚度远远小于其长度和宽度，上下表面平行的板状玻璃制品。按功能普通平板玻璃，隔热玻璃，低辐射玻璃，电磁辐射屏蔽玻璃，防火玻璃，自洁玻璃，光致变色玻璃等按用途建筑门窗玻璃，幕墙，安全玻璃（钢化，夹层，夹丝玻璃），显示基片玻璃，灯饰玻璃以及各种装饰玻璃

1.2 玻璃的分类  平板玻璃 厚度远远小于其长度和宽度，上下表面平行的板状玻璃制品。 按功能 普通平板玻璃，隔热玻璃，低辐射玻璃，电磁辐射屏蔽玻璃，防火 玻璃，自洁玻璃，光致变色玻璃等 按用途 建筑门窗玻璃，幕墙，安全玻璃（钢化，夹层，夹丝玻璃），显示 基片玻璃，灯饰玻璃以及各种装饰玻璃