陶瓷工藝學(xué)復(fù)習(xí)重點(diǎn)(題目,來自江西理工大學(xué))

一．填空題傳統(tǒng)玻璃結(jié)構(gòu)學(xué)說中比較典型適用的兩種學(xué)說為（晶體學(xué)說）（無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說）其中前者主要反映玻璃結(jié)構(gòu)的（微觀有序）而后者主要反映玻璃結(jié)構(gòu)的（宏觀無序）。2玻璃結(jié)構(gòu)中氧化物的作用分為三類（網(wǎng)絡(luò)形成體氧化物）（網(wǎng)絡(luò)中間體氧化物）（網(wǎng)絡(luò)外體氧化物）。3玻璃的性質(zhì)通常分為三類性質(zhì)（遷移性質(zhì)）（非遷移性質(zhì)）（其他性質(zhì)）4玻璃分相種類主要有（穩(wěn)定分相）（亞穩(wěn)分相）5石英砂的主要成分是（二氧化硅）常含有雜質(zhì)，其中無害雜質(zhì)主要有（Na2O,K2O,CaO）和一定量以下的（氧化鋁，氧化鎂）對(duì)玻璃質(zhì)量并無影響，但要求（含量穩(wěn)定）在粒度方面顆粒過大時(shí)（使融化困難）并且常產(chǎn)生（結(jié)石條紋缺陷），粒度過細(xì)時(shí)則（容易飛揚(yáng)結(jié)塊）混料不易均勻，（澄清費(fèi)時(shí)）（堵塞格子體）等影響。6氟化物是一種有效的助溶劑，是由于它能加速（玻璃形成的反應(yīng)）降低（液化粘度）和（表面張力），促進(jìn)玻璃液的澄清和均化，它可使有害雜質(zhì)（Fe2O3）和（FeO）變?yōu)椋‵eF3）揮發(fā)排除或生成無色的Na3FeF6）增加玻璃液得透熱性。澄清氣體是指在澄清階段澄清劑產(chǎn)生的（不同）于玻璃液中也存在的氣體，該氣體有著很低的（分壓）和很強(qiáng)的（擴(kuò)散），易于進(jìn)入已存在的氣泡當(dāng)中，氣泡中的氣體種類（很多），則每種氣體的（分壓?。?，從而吸收玻璃液中溶解氣體的能力就越強(qiáng)，氣體的排出就越容易。8，用芒硝引入氧化鈉時(shí)需加入（還原劑）在他的作用下，可將熱分解溫度降低到600~700度，加入量過多時(shí)會(huì)產(chǎn)生（硫鐵化鈉）著色，使玻璃呈（棕色），過少時(shí)（不能充分分解）產(chǎn)生過量的硝水。9一次氣泡產(chǎn)生的主要原因是（澄清不良）解決的主要辦法是適當(dāng)（調(diào)整澄清劑的用量）。10在玻璃與金屬的封接過程中，從（室溫到玻璃轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度"g）的溫度范圍內(nèi)，金屬和玻璃的熱膨脹系數(shù)相差（不超過10%）就可以使封接應(yīng)力在安全范圍內(nèi)。11在成型的過程中，玻璃的粘度起著十分重要的作用，玻璃的粘度（隨溫度下降而增大），的特性是玻璃（成型）和（定型）的基礎(chǔ)。機(jī)械應(yīng)力，結(jié)構(gòu)應(yīng)力，熱應(yīng)力玻璃態(tài)物質(zhì)的特性（各向同性）（亞穩(wěn)性）（無固定熔點(diǎn)）（可逆性）（可變性）二．名詞解釋廣義玻璃：結(jié)構(gòu)上完全表現(xiàn)為長(zhǎng)程無序，性能上具有玻璃轉(zhuǎn)變特性的非晶態(tài)固體。狹義玻璃：是熔融，冷卻，固化的非結(jié)晶的無機(jī)物，試過冷的液體。3逆性玻璃：當(dāng)存在兩種以上金屬離子，且它們大小，電荷不同時(shí)Y小于2也可制成玻璃，且性質(zhì)隨著量的增加而變好。4硼氧反常：純B2O3玻璃中加入Na2O，各種物理性質(zhì)出現(xiàn)極值。而不象SiC2中加入N^O后性質(zhì)變壞。5硼反?，F(xiàn)象：在鈉硅酸鹽玻璃中加入氧化硼時(shí)，性質(zhì)曲線上產(chǎn)生極值的現(xiàn)象（。電導(dǎo)、介電損耗、表面張力無）。6混合堿效應(yīng)：二元堿硅玻璃中，當(dāng)玻璃中堿金屬氧化物總量丕變用一種氧化物取代另一種，玻璃與擴(kuò)散有關(guān)的性質(zhì)不成直線變化，而出現(xiàn)明顯的極值。7硼一鋁反常：當(dāng)B2O3含量不同時(shí)，用A2O3代SiO2出現(xiàn)不同的現(xiàn)象。玻璃的熱歷史：指玻璃從高溫液態(tài)冷卻，通過轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域和退火溫度區(qū)域的經(jīng)歷。應(yīng)力松弛：由于玻璃在應(yīng)變點(diǎn)以上時(shí)具有粘彈性，它不能長(zhǎng)時(shí)間承受各方向不平衡力的作用，玻璃內(nèi)結(jié)構(gòu)基團(tuán)在力的作用下產(chǎn)生位移和變形，使溫度梯度所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力得以消失。10玻璃的成形，是指熔融玻璃轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂泄潭◣缀涡螤钪破返倪^程。是極其復(fù)雜的多種性質(zhì)不同作用的綜合。其中，機(jī)械的和熱的作用具有重要的意義。11物理鋼化：把玻璃加熱到軟化溫度以下、Tg點(diǎn)以上50~63c后進(jìn)行快速、均勻的冷卻而得。玻璃外部因迅速冷卻而固化，而內(nèi)部冷卻比較慢當(dāng)，內(nèi)部繼續(xù)收縮時(shí)使玻璃表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，而內(nèi)部為張應(yīng)力。三，簡(jiǎn)答題1玻璃的冷成形，包括物理成形（研磨和拋光、）化學(xué)成形（高硅氧的微孔玻璃）。也稱為玻璃的冷加工。成形的方法：1、吹制法（瓶罐類）2、壓制法（煙缸、玻璃杯）3、壓延法（壓花玻璃） 4、澆注法（光學(xué)玻璃）5、拉制法（平板玻璃）6、燒結(jié)法（泡沫玻璃）7、噴吹法（玻璃微珠）8、浮法（平板玻璃）9、焊接法（儀器玻璃）2、 缺陷的種類（1）氣泡（氣體夾雜物）（2）結(jié)石（固體夾雜物）（3）條紋和節(jié)瘤（玻璃態(tài)夾雜物）玻璃缺陷的研究方法：簡(jiǎn)單的物理方法：偏光顯微鏡、密度及折射率的測(cè)定現(xiàn)代方法：X身寸線熒光分析、電子顯微鏡、電子探針產(chǎn)生一次氣泡的主要原因：配合料質(zhì)量，熔窯原因，工藝操作不合理，窯內(nèi)氣氛控制不當(dāng)，窯內(nèi)氣體壓力氣泡產(chǎn)生的原因1、一次氣泡2、二次氣泡3、外界空氣氣泡4、耐火材料氣泡5、金屬鐵引起的氣泡氣體的化學(xué)組成：氣體的化學(xué)組成是各不相同的，常含有：O2、N2、CO、CO2、SO2、H2O解決一次氣泡措施：蒸氣和氧化氮等由于一次氣泡產(chǎn)生的主要原因是澄清不良，解決辦法主要是適當(dāng)提高澄清溫度和適當(dāng)調(diào)整澄清劑的用量。此外，降低窯壓、降低玻璃表面與氣體界面上的表面張力也可促使氣體逸出；在操作上，嚴(yán)格遵守正確的熔制制度是防止一次氣泡的重要措施。水和水蒸氣對(duì)玻璃的侵蝕那個(gè)強(qiáng)？水汽比水溶液具有更大的侵蝕性，水溶液對(duì)玻璃的侵蝕是在大量水存在的情況下進(jìn)行的，因此從玻璃中釋放出的堿不斷轉(zhuǎn)入水溶液中（被稀釋）。所以在侵蝕過程中玻璃表面附近水的PH值沒有發(fā)生明顯的變化。而水汽則不然，它是以微粒水滴粘附于玻璃表面。玻璃中釋放出的堿不能被移走，而是在玻璃表面的水膜中不斷積累。隨著侵蝕的不斷進(jìn)行，堿濃度越來越大，PH值迅速上升，最后類似于堿溶液對(duì)玻璃的侵蝕。從而大大加速了對(duì)玻璃的侵蝕。實(shí)際是水氣、co2、SO2等作用的總和。水氣比水的侵蝕性強(qiáng)。玻璃退火的原理是什么？在經(jīng)過轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域Tf?Tg）時(shí)，玻璃由典型的液態(tài)轉(zhuǎn)變成脆性狀態(tài)。而巒g點(diǎn)以下的相當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)玻璃分子仍然能夠進(jìn)行遷移，可以消除玻璃中的熱應(yīng)力和結(jié)構(gòu)狀態(tài)的不均勻性*。同時(shí)因?yàn)檎扯认喈?dāng)大，以致幾乎不發(fā)生其外形的改變。這段溫度區(qū)域成為玻璃的退火區(qū)域，相應(yīng)粘度在1012T016Pa?s。即退火溫度區(qū)域與玻璃粘度有關(guān)。石英玻璃中硅氧四面體的結(jié)構(gòu)特征？（2）硅氧四面體特性Si原子四個(gè)雜化軌道與四面體構(gòu)型一致四個(gè)Si-O鍵中鍵成分相同?Si-O鍵是極性共價(jià)鍵（52%）?Si-0-Si鍵角120°~180°Si-Si距離可變（結(jié)構(gòu)無序原因）?無極性?鍵強(qiáng)較大（106千卡/摩爾）?四面體間以頂角相連配合料的質(zhì)量要求有哪些？（1） 具有正確性和穩(wěn)定性（2）合理的顆粒級(jí)配（3）具有一定的水分（4）具有一定的氣體率（5）必須混合均勻（6）一定的配合料的氧化還原態(tài)勢(shì)。簡(jiǎn)述高硅氧玻璃的工藝流程？四敘述題敘述熔制過程的五個(gè)基本過程，并論述影響溶質(zhì)過程的因素？答：（1）硅酸鹽成型階段，硅酸鹽和二氧化硅組成的不透明燒結(jié)物溫度800—900（2） 玻璃成型階段，繼續(xù)加熱，燒結(jié)物開始熔融，低熔混合物開始首先開始融化硅酸鹽和剩余二氧化硅相互熔化，燒結(jié)物變成變成透明體未均化，溫度1200~1250（3）澄清，溫度繼續(xù)升高粘度下降，玻璃液中的可見氣泡慢慢跑出玻璃進(jìn)入爐氣溫度1400~1500（4）均化，玻璃液長(zhǎng)時(shí)間處于高溫，由于玻璃液的熱運(yùn)動(dòng)和相互擴(kuò)散，條紋逐漸消失，可在低于澄清溫度下進(jìn)行（5）冷卻影響因素：玻璃組成，原料的性質(zhì)及其種類的選擇，配合料的粒度，配合料的水分，配合料的氣體率，配合料的均勻性，碎玻璃的影響，加速劑的影響溫，度制度，壓力制度，氣氛制度，液面制度的影響，玻璃液流的影響，窯爐耐火材料的影響熔，制工藝改進(jìn)的影響。敘述玻璃為什么在潮濕的空氣中化學(xué)穩(wěn)定性差？大氣的侵蝕實(shí)質(zhì)上是水汽，CO2,SO2,等作用的總和。玻璃受潮濕大氣的侵蝕過程首先開始與玻璃表面，玻璃表面的某些離子吸附了空氣中的水分子，在玻璃表面形成了一層薄薄的水膜，如果玻璃組成中的R2O等含量少，這種薄膜形成后就不再繼續(xù)發(fā)展;如果玻璃組成的R2O含量較多，則被吸附的水膜會(huì)變成堿金屬氫氧化物的溶液并進(jìn)一步吸附水同時(shí)使玻璃表面受到破壞。離子交換反應(yīng)-Si-0-Na+H+OH-n—Si—OH+NaOH硅羥團(tuán)水化-Si-OH+1.5H2OnSi（OH）4中和反應(yīng)Si（OH）4+NaOHn[Si（OH）3O]-Na+總反應(yīng)速度由①控制。Si（OH）4吸附水而成Si（OH）4.?nH2O（硅酸凝膠）。保護(hù)膜，使侵蝕最后停止。水分子可直接進(jìn)入玻璃*水分子直接破壞網(wǎng)絡(luò)Si-O-Si +H2On2（Si-OH）外界空氣氣泡氣泡產(chǎn)生于配合料和成形操作過程。1、配合料2、成形過程中⑴人工吹制用吹桿挑料⑵真空吸料⑶供料機(jī)供料，這種氣泡的特點(diǎn)：氣泡比較大3出現(xiàn)耐火材料結(jié)石的原因（：1、）耐火材料質(zhì)量低劣（2）、耐火材料使用不當(dāng)（3、）熔化溫度過高（4、）助熔劑用量過大（5、）易起反應(yīng)的耐火材料砌在一起4為什么淬火玻璃抗彎強(qiáng)度大？因?yàn)榇慊鸩Ａ茌d荷作用后上層的表面壓應(yīng)力增大了，而由載荷造成的張應(yīng)力被下層的表面壓應(yīng)力部分抵消而比退火玻璃小同，時(shí)最大張應(yīng)力不在表面而移向板中心。由于玻璃耐壓強(qiáng)度比抗張強(qiáng)度大得多（約10倍），所以鋼化玻璃在相同載荷下不易破裂，另外鋼化過程中玻璃表面裂紋受強(qiáng)烈壓縮，同樣也使鋼化玻璃抗彎強(qiáng)度更高。退火原理在經(jīng)過轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域CTf?Tg）時(shí)，玻璃由典型的液態(tài)轉(zhuǎn)變成脆性狀態(tài)。而在'g點(diǎn)以下的相當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)玻璃分子仍然能夠進(jìn)行遷移，可以消除玻璃中的熱應(yīng)力和結(jié)構(gòu)狀態(tài)的不均勻性*。同時(shí)因?yàn)檎扯认喈?dāng)大，以致幾乎不發(fā)生其外形的改變。這段溫度區(qū)域成為玻璃的退火區(qū)域，相應(yīng)粘度在1012?1016Pa.s。即退火溫度區(qū)域與玻璃粘度有關(guān)。6.玻璃增強(qiáng)方法：①物理鋼化（淬火）使玻璃表面產(chǎn)生均勻分布的壓應(yīng)力層?；瘜W(xué)鋼化r大離子取代r小離子③貼層玻璃在玻璃表面貼一層a低的物質(zhì)（陶瓷釉）④火拋光使玻璃表面?zhèn)?、裂紋彌合。⑤覆蓋硅有機(jī)化合物放入氯硅烷（SiCI4）溶液中，通過水解在玻璃表面形成^iO2膜。使微裂紋彌合，形成壓應(yīng)力層。影響玻璃強(qiáng)度的因素（1） 表面狀態(tài)微裂紋使玻璃的抗張、抗折強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度低1/10~1/15。（2） 玻璃組成鍵強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)緊密則強(qiáng)度高?？商岣邚?qiáng)度的有:aO、BaO、B2O3（<15%）、AI2O3、ZnO等。（3）玻璃中的缺陷，宏觀缺陷（氣泡、結(jié)石、結(jié)瘤）微觀缺陷（分相、析晶、點(diǎn)缺陷等）界面處有應(yīng)力。4）活性介質(zhì)（極性物質(zhì)如酸、堿）作用：①滲入裂紋使裂紋擴(kuò)展②起化學(xué)反應(yīng)使結(jié)構(gòu)破壞。水可大大降低of。干空氣、非極性物質(zhì)、憎水性有機(jī)硅對(duì)f影響小。5）殘余應(yīng)力，非均勻分布的應(yīng)力使強(qiáng)度大大降低。6）溫度（7）疲勞現(xiàn)象何為玻璃的熱穩(wěn)定性，影響熱穩(wěn)定性的因素有？玻璃的熱穩(wěn)定性1.定義：玻璃受劇烈溫度變化而不破壞的性能。常用試樣在保持不破壞條件下的最大溫差表示。影響熱穩(wěn)定性的因素，*a對(duì)熱穩(wěn)定性有決定性影響。*制品厚度（越厚越不穩(wěn)定）為什么玻璃手機(jī)熱比受急冷強(qiáng)的多？如同玻璃試樣能迅速加熱到450度，但急冷到160度就會(huì)破裂，原因在于急熱時(shí)玻璃表面受到壓應(yīng)力，而急冷時(shí)玻璃表面受到壓應(yīng)力，玻璃的抗壓強(qiáng)度較抗張強(qiáng)度大十多倍。10.影響化學(xué)穩(wěn)定性因素：化學(xué)組成，熱處理，表面狀態(tài)，溫度和壓力等的影響。二、 硅酸鹽玻璃導(dǎo)電機(jī)理離子導(dǎo)電（大多數(shù)硅酸鹽玻璃）*以離子為載電體。有移動(dòng)性的載電離子在外加電場(chǎng)的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，貫穿整個(gè)玻璃體即表現(xiàn)為導(dǎo)電性*載電離子（Na+K+）能動(dòng)度相差較大時(shí)，由能動(dòng)度最大的離子承擔(dān)外加電場(chǎng)存在=定向移動(dòng)。電子導(dǎo)電（1）表面電子導(dǎo)電 （2）體積電子導(dǎo)電三、 影響電導(dǎo)率的因素1.組成，（1）R2Oa.遷移性好，對(duì)電導(dǎo)率影響最大°Na+>Li+>K+b.混合堿效應(yīng)K2O:Na2O=4:1電阻最大①tT效應(yīng)減弱②加入第三種堿，效應(yīng)明顯。Fe2O3的影響 2%~6%影響小6%~12%使效應(yīng)減弱（wt%） 12%~16%效應(yīng)消失2）ROa.無堿玻璃中參與導(dǎo)電b.普通玻璃中使電阻增大（壓制效應(yīng)）Ba2+>Pb2+>Sr2+>Ca2+>Zn2+>Mg2+>Be2+3）R2O3,a.B2O3使電阻增大b.Af3反常量少［AQ］,電阻減小。量大［AQ］,在網(wǎng)絡(luò)空隙中，電阻增大。2.溫度的影響何為表面電導(dǎo)率,如何改變？表面電導(dǎo)是將一邊長(zhǎng)為1cm的正方形面積，在其邊測(cè)得的值。 單位：歐姆-14.改變ps的方法，表面涂層（1）憎水層使ps增大（2）金屬、半導(dǎo)體膜飾s減小玻璃著色分為幾大類？離子著色,金屬膠體著色,硫硒及其化合物著色,輻射著色，感光著色等六．何為物理著色，何為化學(xué)著色？1） 物理脫色：通過顏色互補(bǔ)而消除顏色。（九K—565.52）（497.78—九』=223.02滿足此關(guān)系式的兩顏色為互補(bǔ)色。與鐵的黃綠色互補(bǔ)的為藍(lán)和紫色，因此硒、鈷、鎳、錳、釹都是物理脫色劑。2）化學(xué)脫色把Fe2+氧化為著色弱的Fe3+（CeO2KNO3As2OJ生成無色絡(luò)離子（FeF6）—3 （氟化物）七，玻璃的光學(xué)常數(shù)包括：折射率，反射，色散，吸收和透射。八，玻璃的吸收極限：在透光區(qū)和吸收區(qū)之間是一條坡度很陡的分界線，通常稱為吸收極限。九，舉例說明混合堿效應(yīng)的應(yīng)用：錳和鐵的混合可以產(chǎn)生褐紫色或黃棕色因，原料價(jià)格便宜，可以制作廉價(jià)的包裝容器或武器瞄準(zhǔn)裝置用的玻璃。十，影響玻璃強(qiáng)度的因素：化學(xué)鍵強(qiáng)度，表面微裂紋，微不均勻性，結(jié)構(gòu)缺陷和外部條件（如：溫度，活性介質(zhì)，疲勞等，）化學(xué)組成。11，為什么玻璃實(shí)際強(qiáng)度較理論強(qiáng)度低？玻璃的脆性，玻璃中存在微裂紋和，內(nèi)部不均勻區(qū)和缺陷的存在造成應(yīng)力集中所引起的（由于玻璃受到應(yīng)力作用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)，表面上的微裂紋便急劇擴(kuò)展，并且應(yīng)力集中，以致破裂，）其中表面微裂紋對(duì)玻璃強(qiáng)度的影響尤為重要。1.名詞解釋。1） ：硼氧反常：在一定范圍內(nèi)，堿金屬氧化物提供的氧使硼氧三角體【。3】轉(zhuǎn)變成為完全由橋氧組成硼氧四面體【bo4】，導(dǎo)致了b2o3玻璃從原來的二維空間層狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S空間結(jié)構(gòu)的架狀結(jié)構(gòu)，從而加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)使玻璃的各種無理性質(zhì)在相同的條件下的硅酸鹽玻璃相比相應(yīng)地向著相反的方向變化。2） ：硼反常：由于玻璃中硼氧三角體［B03】與硼氧四面體之間的量變而引起玻璃性質(zhì)突變的性質(zhì)。3） ：混合堿效應(yīng)：二元堿硅玻璃中，當(dāng)玻璃種堿金屬氧化物總量不變用，一種氧化物取代另一種，玻璃與擴(kuò)散有關(guān)的性質(zhì)不成直線變化而出現(xiàn)明顯的極值。4） ：逆性玻璃：當(dāng)存在兩種以上金屬離子且它們的大小、電荷不同時(shí),YZ2也可以制成玻璃且性質(zhì)隨量的增加而變化。5） 玻璃的熱歷史：指玻璃從高溫液態(tài)冷卻，通過轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域和退火溫度區(qū)域的經(jīng)歷。廣義或狹義的玻璃定義是什么？其特性有哪些？答：狹義：玻璃是熔融冷卻固化的非晶無機(jī)物，是過冷液體。特性：①各向同性；?亞穩(wěn)性；③無固定熔點(diǎn)；④性質(zhì)變化的可逆性；⑤性質(zhì)變化的連續(xù)性。廣義：結(jié)構(gòu)上完全表現(xiàn)為長(zhǎng)程無序的，性能上具有玻璃轉(zhuǎn)變性的非晶態(tài)固體。影響玻璃粘度的主要因素有哪些？答:1）組成：a、Kt斷網(wǎng)導(dǎo)致零和度n下降，從而使熔體自由體積上升，粘度下降。b、R2+高溫解網(wǎng)，粘度下降；低溫結(jié)網(wǎng)，零和度上升，粘度上升。C、高場(chǎng)強(qiáng)離子積聚作用很強(qiáng)，零和度上升，粘度增大。2） 溫度:高溫、自由體積增大，利于小網(wǎng)面體移動(dòng)，粘度較小。低溫，積聚作用使網(wǎng)絡(luò)連接程度變大，粘度變大。3） 氧硅比:氧硅比大時(shí)，橋氧多，零和度低，粘度較小氧硅比小時(shí)，橋氧少，零和度高，粘度較大。4） 化學(xué)鍵的強(qiáng)度:化學(xué)鍵越強(qiáng)，粘度越大。5） 陽離子的極化力:陽離子極化力越大，減弱硅氧鍵的作用，使粘度下降。6） 結(jié)構(gòu)對(duì)稱性:結(jié)構(gòu)對(duì)稱則缺陷較少，粘度較大。7） 與熱歷史有關(guān):快冷得到的玻璃粘度小。試述玻璃表面張力的工藝意義。為什么玻璃的實(shí)際強(qiáng)度較理論強(qiáng)度低？答:由于玻璃的脆性，玻璃存在微裂紋（尤其是表面微裂紋）和內(nèi)部不均勻區(qū)域及缺陷的存在造成應(yīng)力集中所引起的（由于玻璃受到應(yīng)力作用時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)，表面上的微裂紋便急劇擴(kuò)展，并且應(yīng)力集中以致破裂）其中表面裂紋對(duì)玻璃的強(qiáng)度影響尤為重要。影響玻璃強(qiáng)度的而主要因素有哪些？答:1）表面狀態(tài):微裂紋是玻璃的抗張、抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度降低十分之一到十五分十一:2） 玻璃組成:鍵強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)緊密則強(qiáng)度高。3） 玻璃中的缺陷:宏觀缺陷（氣泡、結(jié)石、結(jié)瘤）和微觀缺陷（分相、析晶、點(diǎn)缺陷）的界面處有應(yīng)力。4） 活性介質(zhì)作用:滲入使裂紋擴(kuò)展；起化學(xué)反應(yīng)使結(jié)構(gòu)破壞。5） 殘余應(yīng)力:非均勻分布的應(yīng)力使強(qiáng)度大大降低。6） 溫度:溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇以抗衡分子間引力下降。7） 疲勞現(xiàn)象:加荷速度越大，時(shí)間越長(zhǎng)，強(qiáng)度越小。增強(qiáng)玻璃強(qiáng)度的方法有哪些？答:1）物理鋼化（淬火）是表面產(chǎn)生均勻分布的壓應(yīng)力層；2） 化學(xué)鋼化:半徑大的離子取代半徑小的離子:3） 貼層玻璃:在表面貼一層膨脹系數(shù)低的物質(zhì):4） 覆蓋硅有機(jī)化合物:是微裂紋彌合，形成壓應(yīng)力層。何謂玻璃的熱穩(wěn)定性？影響它的主要因素有哪些？答:定義:玻璃受到劇烈溫度變化而不被破壞的性能，其常用試樣在保持不被破壞的條件下的最大溫差表示。影響因素:膨脹系數(shù)對(duì)穩(wěn)定性有決定性的影響:制品厚度，越厚越不穩(wěn)定。為什么玻璃受急熱要比受急冷強(qiáng)得多？答:急熱時(shí)，玻璃表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，而急冷時(shí)玻璃表面產(chǎn)生張應(yīng)力，玻璃的抗張強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度大十倍多。試述水對(duì)硅酸鹽玻璃的侵蝕機(jī)理。水和水汽哪個(gè)對(duì)玻璃侵蝕更厲害？為什么？答：水汽更厲害。因?yàn)樗治g玻璃表面附近水的PH值沒有發(fā)生明顯的改變。而水汽則不然，它是以微粒水滴粘附于玻璃表面，玻璃中釋放出的堿不能被移走，而是在玻璃表面的水膜中不斷積累。隨著侵蝕的進(jìn)行，堿濃度越來愈大,PH值迅速上升，最后類似干堿液對(duì)玻璃的侵蝕，從而大大加強(qiáng)了對(duì)玻璃的侵蝕。影響玻璃化學(xué)穩(wěn)定性的主要因素有哪些？答：1）組成：a、【SiO4】量越多，化學(xué)穩(wěn)定性越好；、R2O使化學(xué)穩(wěn)定性減弱：c、RO壓制效應(yīng)使化學(xué)穩(wěn)定性提高：d、R2O3硼反常，AL2O3少提高化學(xué)穩(wěn)定性。2） 侵蝕介質(zhì)：種類濃度，陽離子吸附力3） 熱處理：一種退火玻璃，化學(xué)穩(wěn)定性較好（結(jié)構(gòu)緊密）4） 表面狀態(tài)：通過表面處理可提高化學(xué)穩(wěn)定性（霜化、涂膜）5） 溫度和壓力：高溫高壓使化學(xué)穩(wěn)定性降低。1．簡(jiǎn)述硅酸鹽玻璃的導(dǎo)電機(jī)理。答：1）離子導(dǎo)電：以離子為載體，有移動(dòng)性的載電離子在外加電場(chǎng)的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，貫穿整個(gè)玻璃體即表現(xiàn)為導(dǎo)電性。2）電子導(dǎo)體：a、表面電子導(dǎo)電；b、體積電子導(dǎo)電影響玻璃（體積）電導(dǎo)率的主要因素有哪些？答：1）組成：a、R2O遷移性好，對(duì)于電導(dǎo)率影響大，鈉離子大于鋰離子大于鉀離子混合堿效應(yīng)，K2O:Na2O=4：1時(shí)電阻最大；b、RO無堿玻璃中參與導(dǎo)電，普通玻璃中試電阻增大（壓制效應(yīng)）;c、R2O3使電阻增大,AL,O3少【ALO4】電阻小,【ALO6】電阻大。2） 溫度的影響：溫度增大，參與導(dǎo)電的離子數(shù)目、種類增加且振動(dòng)頻率加快，遷移速度加速；3） 熱處理的影響：a、離子導(dǎo)電，快冷e小于慢冷e；電子導(dǎo)電，快冷e大于慢冷e；b、分相、連通相組成有關(guān)；c、玻璃應(yīng)力，應(yīng)力使e減少。介電性主要包括哪些內(nèi)容？答：1）介電常數(shù)：表征了物質(zhì)在電場(chǎng)作用下極化程度的大小。2） 介電損耗：玻璃在電場(chǎng)作用下由于極化或吸收而使一部分電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏箵p失的現(xiàn)象。3） 介電強(qiáng)度：抗擊穿強(qiáng)度。1．玻璃的光學(xué)常數(shù)包括哪些內(nèi)容？2.何謂吸收極限？答：吸收極限：透過曲線上吸收區(qū)于透光區(qū)間一條很陡的分界線，波長(zhǎng)小于吸收限的被吸收，波長(zhǎng)大于吸收限的被透過。玻璃著色分幾大類？答：1）光吸收型著色玻璃（離子著色、高能輻射著色）2） 光散射型著色玻璃（金屬膠體著色）3） 半導(dǎo)體著色玻璃（硫化物，硒化物著色）舉例說明離子混合著色的應(yīng)用。答：1）錳+鋁，紫到藍(lán)間的顏色，錳調(diào)節(jié)色調(diào)2）鈷+銅，鈷消除銅綠，銅消除鈷紅，得淺藍(lán)到淡青色。3）銅+鉻，以CaO:Cr2O3=1.5:1為中心M（綠）得，黃綠到藍(lán)綠，銅多偏藍(lán)，鉻多偏黃。寫出金屬膠體著色的工藝過程。答:1）金屬離子的溶解（前提）2）金屬離子的還原：a、熱還原法（預(yù)先加入多價(jià)元素）b、光還原法（預(yù)先加入光還原劑Ce4+），光紫外線或X射線；3）金屬原子的成核和長(zhǎng)大（顯色）常與還原過程同時(shí)進(jìn)行，膠體顆粒不可過大，可用氧化亞錫防止，金屬橋：玻璃-O2-1/2Sn0-AuO-1/2Sn0-1/2Sn4+-O2—玻璃。何謂物理脫色？何謂化學(xué)脫色？答：物理脫色即通過顏色互補(bǔ)而消除顏色，使玻璃變?yōu)榘咨蚧疑?，）滿足此關(guān)系色兩種顏色為互補(bǔ)色。與鐵的黃綠色互補(bǔ)的為藍(lán)色和紫色，因此硒、鈷、鎳、錳都是鐵的物理脫色劑?；瘜W(xué)脫色，一般是在配料中加入氧化劑，使著色較強(qiáng)的二價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)變?yōu)橹^弱的三價(jià)鐵離子。玻璃主要原料：指向玻璃中引入各種氧化物的原料。玻璃輔助原料：指使玻璃獲得某些必要的性質(zhì)和加速熔制過程的原料。澄清劑：向玻璃配合料或玻璃熔體中加入一種高溫時(shí)自身能汽化或分解放出氣體，以促進(jìn)除玻璃中氣泡的物質(zhì)。著色劑：使玻璃著色的物質(zhì)。乳濁劑：是玻璃生產(chǎn)不透明的乳白色的物質(zhì)。助溶劑：能使玻璃熔制過程加速的原料。氧化劑：在玻璃熔制時(shí)，能分解放出氧的原料。還原劑：在玻璃熔制時(shí)，能奪取氧的原料。玻璃原料的選擇原則:a原料的質(zhì)量必須符合要求，而且穩(wěn)定；b易于加工處理；c成本低，能大量供應(yīng)；d少用過輕和對(duì)人體健康、環(huán)境有害的原料;e對(duì)耐火材料的侵蝕要小。石英砂顆粒與顆粒組成對(duì)玻璃生產(chǎn)有何影響a顆粒粒度適中。顆粒大時(shí)會(huì)使熔化困難，并常常產(chǎn)生結(jié)石、條紋等缺陷;；粒度組成合理。細(xì)級(jí)別含量高，其表面能增大，表面吸附和凝聚增大。當(dāng)原料混合時(shí)，發(fā)生成團(tuán)現(xiàn)象，另外細(xì)級(jí)別多，在貯存、運(yùn)輸過程中受震動(dòng)和成錐作用的影響與粗級(jí)別間產(chǎn)生強(qiáng)烈的離析這，種離析的結(jié)果使得進(jìn)入熔窯的原料化學(xué)成分處于極不穩(wěn)定狀態(tài)。引入二氧化硅、氧化鈉、氧化鈣、氧化鋁、氧化硼常用的原料有哪些？a二氧化硅：石英砂、砂巖、石英巖、石英;b氧化鈉：純堿和芒硝;c氧化鈣：方解石、石灰石、白堊、沉淀碳酸鈣；d氧化鋁：長(zhǎng)石、粘土、蠟石、氫氧化鋁、含氧化鋁的礦渣、含長(zhǎng)石的尾礦；氧化硼：硼酸、硼砂和含鵬礦物。玻璃組成設(shè)計(jì)的原則有哪些?a根據(jù)組成、結(jié)構(gòu)、和性質(zhì)的關(guān)系，使設(shè)計(jì)的玻璃能滿足預(yù)定性能要求；b根據(jù)玻璃形成圖和相圖，使設(shè)計(jì)的組成能夠形成玻璃，析晶傾向?。籧根據(jù)生產(chǎn)條件使設(shè)計(jì)的玻璃能適應(yīng)熔制、成形、加工等工序的實(shí)際要求。d玻璃的化學(xué)組成設(shè)計(jì)必須滿足綠色、環(huán)保的要求e所設(shè)計(jì)的玻璃應(yīng)當(dāng)價(jià)格低廉，原料易獲取。配合料計(jì)算步驟有哪些?計(jì)算配合料時(shí)，采用聯(lián)立方程式法和比例計(jì)算相結(jié)合的方法。列聯(lián)立方程時(shí)，先以適當(dāng)未知數(shù)表示各種原料的用量，再按照各種原料所引入玻璃中的氧化物與玻璃組成氧化物的含量關(guān)系。配合料的質(zhì)量要求有哪些?a具有正確性和穩(wěn)定性;b合理的顆粒級(jí)配;c具有一定的水分；d具有一定氣孔率；e必須混合均勻；f一定的配合料的氧化還原態(tài)勢(shì)。配合料料倉的兩種布置方式，以及它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)a塔倉。優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，可以將幾個(gè)料倉緊湊地布置在一起，合用一套稱量系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)，可以減少設(shè)備，節(jié)約投資。缺點(diǎn)：對(duì)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)要求很高，布局緊湊，給維修帶來一定的困難。b排倉。優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)料倉都設(shè)置獨(dú)立的稱量系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)，生產(chǎn)能力較大。維修方便。缺點(diǎn)：占地面積大，投資高，設(shè)備利用率不足，集中治理粉塵有困難。在玻璃熔制過程中，配合料發(fā)生哪些物理、化學(xué)和物理化學(xué)變化?物理：1配合料加熱，2吸附水的排除，3個(gè)別組分的熔化，4多晶轉(zhuǎn)變5個(gè)別組分的揮發(fā)；b化學(xué)：1固相反應(yīng)，2鹽類分解，3水化物的分解，4化學(xué)結(jié)合水的排除，5各組分相互作用并形成硅酸鹽的反應(yīng)；物理化學(xué)：1生成低熔混合物,2各組分間相互溶解，3玻璃和爐氣介質(zhì)間的相互作用，4玻璃和耐火材料間的相互作用。簡(jiǎn)述玻璃熔制的五個(gè)階段。a硅酸鹽形成階段：粉料的各組分發(fā)生一系列的物理變化和化學(xué)變化，粉料中的主要固相反應(yīng)完成。大量氣體物質(zhì)逸出，這一階段結(jié)束時(shí)，配合料變?yōu)橛晒杷猁}和二氧化硅組成的不透明燒結(jié)物此。階段大多數(shù)在800到90°C時(shí)完成。b玻璃形成階段：由于繼續(xù)加熱，燒結(jié)物開始熔融，低熔混合物首先開始熔化。同時(shí)硅酸鹽與剩余的二氧化硅相互熔化，燒結(jié)物變成了透明體:;澄清：隨著溫度的繼續(xù)升高，粘度逐漸下降，玻璃液中可見氣泡慢慢跑出玻璃進(jìn)入爐旬;均勻：玻璃液長(zhǎng)時(shí)間處于高溫下，由于玻璃液的熱振動(dòng)及相互擴(kuò)散條紋逐漸消失，玻璃液各處的化學(xué)組成與折射率逐漸趨向一致E冷卻：將玻璃液的溫度冷卻至200到300C，使粘度達(dá)到所需的數(shù)值。簡(jiǎn)述玻璃的澄清原理。澄清原理就是使氣泡中的氣體，窯內(nèi)氣體與玻璃液中物理溶解和化學(xué)結(jié)合的氣體之間建立平衡，再使可見氣泡浮于玻璃液的表面加以消除。爐內(nèi)氣體、氣泡中的氣體及溶解在玻璃中的氣體平衡如何a?氣體從過飽和的玻璃液中分離出來，進(jìn)入氣泡或爐氣中;b氣泡中的氣體分離出來進(jìn)入爐氣或溶解于玻璃中；c氣體從爐氣中擴(kuò)散到玻璃中。影響熔制的因素。a玻璃組成；b原料的性質(zhì)及其種類的選擇;c配合料的影響；d投料方式的影響;e加速劑的影響;f熔制制度的影響;g窯爐耐火材料的影響；h熔制工藝改進(jìn)的影響。玻璃體內(nèi)缺陷的研究方法有哪些？簡(jiǎn)單的物理方法：偏光顯微鏡、密度及折射率的測(cè)定；b現(xiàn)代方法：x射線熒光分析、電子顯微鏡、電子探針。氣泡形成的原因是什么？消除一次氣泡所采取的措施？配合料質(zhì)量；b熔窯原因；c工藝操