无氟乳浊玻璃

上转换发光效率、氟化物

上转换发光效率 是因为氟化物基质的声子能量小,减小了由于多光子弛豫造成的无辐射跃迁损失,从而导致较高的上转换发光效率。 玻璃的优势在于:掺杂量可以较大;容易获得均匀大尺寸试样;可以把试样制成多种形状。（氟化物玻璃） 然而,氟化物的上转换效率虽高,但它的化学稳定性和机械强度差,抗激光损伤阈值低。工艺制作困难的缺点也非常突出,从而在一定程度上限制了它的应用范围。 由于氟化物的上述缺陷,促使人们也致力于寻找其它的基质材料。在ZnCl2 和CdCl2 基玻璃中,Zn2Cl 和Cd2Cl 的对称拉伸模量的振动频率分别是230～290cm- 1和243～245cm- 1 ,这些值比重金属氟化物玻璃的值还低几百个波数。但氯化物玻璃对空气中的水分极其敏感,因此在空气中制备玻璃和测量光谱都不可能。氯化物晶体也有在空气中潮解的问题。 在稀土五磷酸盐(HoP5O14) 非晶玻璃中相继获得了紫外上转换发光和蓝绿波段的上转换发光。稀土五磷酸盐是一种化学计量比晶体,高浓度掺杂,低猝灭,高增益和低阈值等优点使其受到广泛应用。经特殊处理后成为非晶材料,它不仅保存了晶态材料的优点,而且还克服了晶态材料基质易开裂和不易加工的缺点。 对于Er3 + / Yb3 + 共掺的硫属化物(Ga2S3∶La2O3) 的上转换研究表明,当把样品加热到155 ℃时,上转换发光的强度达到极大值。高于或低于这个温度,发光强度都有不同程度的降低。这与传统的观点—温度越低越有利于提高发光强度—并不十分相符。 上转换发光和上转换激光晶体研究中的几个问题： 1.基质材料 基质材料虽然一般不构成激(发) 光能级,但能为激活离子提供合适的晶体场,使其产生合适的发射。此外,基质材料对阈值功率和输出水平也有很大的影响。 对于上转换激(发) 光效率来讲,一般认为氯化物> 氟化物> 氧化物,这是单从材料的声子能量方面来考虑的,前面已有谈到。但是,这恰与材料结构的稳定性成反比,即氯化物< 氟化物< 氧化物。因此人们开展了一系列的研究,希望找到既有氯化物,氟化物那样高的上转换效率,又兼有类似氧化物结构稳定性的新基质材料,从而达到实际应用的目的。 近年来采用氟氧化物微晶玻璃(玻璃陶瓷) 来当基体是一种既方便又有效的方法。利用成核剂诱发氟化物形成微小的晶相,并使稀土离子优先富集到氟化物微晶中,稀土离子就被氟化物微晶所屏蔽,而不与包在外面的氧化物玻璃发生作用。这样,掺杂的氟氧化物微晶玻璃既具有了氟化物的高转换效率,又具有了氧化物的较好的稳定性。至于掺入的稀土离子富集到氟化物中也是可行的,因为在某些系统的相图中,存在着斯宾那多区域( spinodal zone) ,在这个区域内,扩散是逆着浓度梯度方向的,即扩散的方向不是往降低浓度梯度方向,而是增大浓度梯度的方向。造成这种富集的原因是组成波动造成自由焓的下降。在这个区域,扩散的驱动力不是浓度梯度,而是化学位梯度。虽然,目前尚未有在氟氧化物中实现激光振荡的报道,但可以预见该种材料会有良好的发展前途。沿着这一思路,氯氧化物微晶玻璃更应是一种值得研究的基质材料。还有一种值得重视的基质材料—

微晶玻璃成分

微晶玻璃的化学组成 微晶玻璃的化学组成包括基础玻璃成分和成核剂两部分.为了满足玻璃的形成和工艺要求,基础玻璃成分一般都含有一定量的SiO2、B2O3、P2O5和以【AlO4】形式存在的Al2O3等玻璃网络形成体，以【AlO6】形式存在的Al2O3和ZnO等玻璃网络中间体及包括碱金属与碱土金属氧化物在内的玻璃网络调整体。而为了获得无气泡的基础玻璃，通常在基础玻璃组分中引入一定量的澄清剂（如Na2SO4/C、Sb2O3、Na2SiF6等）。此外，为了诱导或促进基础玻璃在热处理过程中的晶核形成，促进玻璃的整体晶化，通常需要引入成核剂。根据基础玻璃成分，可将微晶玻璃分为硅酸盐、铝硅酸盐、硼硅酸盐、硼酸盐和磷酸五大系统。成核剂可以分成三大类：一类是Au、Ag、Cu、Pt、Ru等贵金属盐类物质，当这里物质与玻璃配合料一起熔融时，贵金属元素在高温时以离子状态存在，而在低温下则分解还原成贵金属原子，这些原子经过一定的热处理将在玻璃结构中形成高度分散的金属晶体颗粒，从而实现诱导析晶。另一类是阳离子电荷高、场强大、积聚作用强的氧化物，如ZrO2、TiO2、P2O5等，这三种物质对玻璃的成核作用有所不同。一般认为，ZrO2的成核作用是先从母体玻璃中析出富含锆氧的微不均匀区，进而诱导母体玻璃成核；TiO2的成核作用是先从母体玻璃中析出富含钛酸盐相（无定形态），在一定条件下，这种液相将转变成结晶相，进而使母体玻璃形成晶核；P2O5与前两种成核剂的作用机制不同，由于P5+的场强比Si4+大，有加速硅酸盐玻璃分相的作用，从而促使玻璃核化。ZrO2、TiO2与P2O5是制备微晶玻璃最常用的三种成核剂，除此之外，Cr2O3、Fe2O3等也可作为成核剂使用，但由于它们能使玻璃着色，故很少采用。还有一类成核剂是氟化钙（CaF2）、冰晶石（Na2AlF6）、氟硅酸钠（Na2SiF-6）和氟化镁（MgF2）等氧化物。一般认为氟的加入起减弱玻璃结构的作用，用F-取代O2-造成硅氧网络结构的断裂，这是氟化物诱导玻璃成核的主要原因。另外，当氟含量大于2%~4%时，氟化物就会在冷却（或热处理）过程中从熔体中分离出来，形成细结晶状的沉淀物而引起玻璃乳浊（分相），从而促使玻璃成核。

各种玻璃配方知识

各种玻璃配方知识 字体大小：大|中|小2007-08-02 14:02 - 阅读：734 - 评论：0 第一节概述 1 ?物质的玻璃态 自然界中，物质存在着三种聚集状态，即气态，液态和固态。固态物质又有两种不同的形式存在，即晶体和非晶体（无定形态）。 玻璃态属于无定形态，其机械性质类似于固体，是具有一定透明度的脆性材料，破碎时往往有贝壳状断面。但从微观结构看，玻璃态物质中的质点呈近程有序，远程无序，因而又有些象液体。从状态的角度理解，玻璃是一种介于固体和液体之间的聚集状态。 对于玻璃”的定义，二十世纪四十年代以来曾有过几种不同的表述。1945 年，美国材料试验学会将玻璃定义为熔化后，冷却到固化状态而没有析晶的无 机产物”也有将玻璃定义扩展为物质（包括有机物，无机物）经过熔融，在降温冷却过程中因粘度增加而形成的具有固体机械性质的无定形物体”我国的 技术词典中把玻璃态”定义为；从熔体冷却，在室温下还保持熔体结构的固体物质状态。其实，在上世纪八十年代，有人提出上述定义是多余的限制'因为, 无机物可以形成玻璃，有机物也可以形成玻璃，显然早期的表述并不合适。另外，经过熔融可以形成玻璃，不经过熔融也可以形成玻璃，例如，经过气相沉积，溅射可得到非晶态材料，采用溶胶-凝胶法也可以得到非晶态材料，可见后期的表述也并不妥当。现代科学技术的发展已使玻璃的含义有了很大的扩展。因此，有人把具有下述四个通性的物质不论其化学性质如何，均称为玻璃。这四个通性是； （1 ）各相同性。玻璃的物理性质，如热膨胀系数，导热系数，导电性，折射率等在各个方向都是一致的。表明物质内部质点的随机分布和宏观的均匀状态。

年产3000吨高硼硅玻璃电熔窑炉的设计

窑炉课程设计说明书题目：年产3000吨高硼硅玻璃电熔窑炉的设计

前言 .......................................................................................................................... 错误！未定义书签。 一、设计任务及原始资料 (3) 1.1 设计题目： (3) 1.2 设计技术指标、参数： (3) 二、窑型选择 (4) 三、窑体主要尺寸选择 (5) 3.1 熔化池面积 (5) 3.2熔化池的长度和宽的 (6) 3.3 熔化池的深度 (7) 四、电极材料的选择及插入方式 (8) 4.1 电极材料的选择 (8) 4.2 电极尺寸的选择 (9) 4.3 电极插入方式选择 (10) 4.2 电极连接方式选择 (11) 五、耐火材料的选择与计算 (12) 5.1耐火材料的选择 (12) 5.2耐火材料的计算 (13) 六、窑炉电工热工计算 (14) 6.1玻璃熔化热计算 (14) 6.2 玻璃耗电量计算 (15) 6.3玻璃热效率计算 (15) 七、小结 (16) 参考文献 (16)

玻璃电熔技术是目前国际上最先进的熔制工艺，是玻璃生产企业提高产品质量，降低能耗，从根本上消除环境污染的十分有效的途径。对于15t/d以下的小型玻璃熔窑来说，在电力充足和电价适中的地区，用电熔工艺来生产各类玻璃制品的综合经济效益是很理想的；在电价较高的地区，对于彩色玻璃、乳浊玻璃、硼硅酸盐玻璃、铅玻璃、高挥发组分玻璃或特种玻璃生产也是合算的。 过去我国小型电熔窑的应用一直进展不太大，主要原因有两条：首先是人们普遍认为电熔的价格昂贵，熔制成本高，忽视了电熔可带来的整体效益；其次，以往引进的国外电熔窑由于包含大量的技术费用，选材过于讲究，因而投资很大，一座熔化面积不到2m2，日产量4吨的小型电熔窑，少则二三百万元，多则近千万，对于生产一般玻璃制品来说，是难以接受的。即使引进了也往往因为折旧费用过高而被迫停用。我们设计的电熔窑，以我国的国情为基础，根据产品特点确定适当的窑龄，着重考虑综合经济效益，大量采用国产优质材料，在满足产品质量要求的前提下，大大降低了电熔窑的造价。以上述规模的电熔窑为例，包括电极和全套电熔自动控温装置在内的设备投资只需约100万元，每次冷修费用也不过十余万元，为玻璃全电熔技术的广泛应用创造了条件。 玻璃熔窑有如下优点：没有废气，防止空气污染；降低挥发性配合料组分

微晶玻璃

二硅酸锂微晶玻璃材料综述 何志龙-3112007045 （金属材料强度国家重点实验室， 西安交通大学材料科学与工程学院，西安710049） 摘要：微晶玻璃以其优异的力学、化学、生物等性能，在国防、航空、建筑、电子、光学、化工、机械及医疗等领域作为结构材料、技术材料、光学材料、电绝缘材料等而获得广泛应用，吸引了许多研究者的关注。本文在参考学习了诸多相关文献的基础上，对微晶玻璃材料的制备、性能、应用及研究进展进行了论述，列举了人们在该领域取得的重要研究进展，以及微晶玻璃材料领域存在的研究难题。 关键词：晶化，微晶玻璃，综述，非均匀成核 1 研究背景与意义 自从1957年，美国康宁公司著名玻璃化学家S.D.Stookey研制出第一种微晶玻璃以来，微晶玻璃就凭借其组分广泛、性能优异、品种繁多而著称。由于析出的晶粒尺寸可控，与界面结合强度高，抗弯强度可以达到200MPa以上，大量微晶玻璃体系涌现出来，它们的形成机制也得到大量深入研究。 微晶玻璃又称玻璃陶瓷，它是将某些特定组成的基础玻璃，在一定温度下进行控制晶化，制得的一种同时含有微晶相和玻璃相的多晶固体材料。在热处理过程中，基础玻璃内部产生晶核及晶体长大，因为析出的晶体非常小，被称作微晶玻璃。 微晶玻璃既不同于陶瓷，也不同于玻璃。微晶玻璃与陶瓷的不同之处是：玻璃微晶化过程中的晶相是从单一均匀玻璃相或易产生相分离的区域，通过成核和晶体生长而产生的致密材料；而陶瓷材料中的晶相，除了通过固相反应出现的重结晶或新晶相以外，大部分是在制备陶瓷时通过组分直接引入的。微晶玻璃与玻璃的不同之处在于微晶玻璃是微晶体（尺寸为0.1-0.5μm）和残余玻璃组成的复相；而玻璃则是非晶态或无定形体。微晶玻璃可以是透明的或呈各种花纹和颜色的非透明体，而玻璃一般是各种颜色、透光率各异的透明体。 2 微晶玻璃分类 按照基础玻璃的组成，微晶玻璃主要有以下四大类： （1）硅酸盐类微晶玻璃 由碱金属、碱土金属的硅酸盐晶相组成，主晶相有：透辉石、顽辉石、硅灰石、二硅酸锂等，这些晶相的种类影响微晶玻璃的性能。其中，最早研究的矿渣微晶玻璃和光敏微晶玻璃属此类。

不同氧化物对玻璃生成

不同氧化物对玻璃生成体网络同的连接作用慕尔[13,t5]和阿勃奥嘎尔—阿楚姆(Abou—E1-Azm)叫进行了加入第三组分对具有固定成分的二元系统硅酸盐玻璃形成规律的影响试验，推断其在结构网中所起的作用，结果得出下列几点结论：土．碱金属离子不能进入玻璃生成体所组成的结构网内，因此二元系统中R20与SiO：的比例不可能超过1：l(R20·Si02)． 2．在xR20·yRO．Si02类型三元系统玻璃中，加入R20达到R20·Si02时，仍可加入很大分子比的RO．说明可能有一部分二价金属氧化物起了网络生成体的作用．3．在xR20·yRzOa·Si02型三元系统玻璃中，当R：O达到极限的合量时，加入R20a会使结构稳定．通常将R203型氧化物作为结构的建造 者． 4．在二元及三元玻璃中可引入大量的氧化铅．因而假设其中Pb。+生成一部分“双跨键”(Doublespan)的联键(三S卜O—Pb---O—S[三)或形成四面体而进入统一的结构网络．5．Be2+能夺取碱金属或二价金属氧化物供给的氧，而成铍氧四面体IBe04]进入网络，但由于[Be04]带有电荷不能直接连接，需要用两个中性离子团(B03]或第一编第二章玻璃生成规律[Si04]隔开，但在有A1203存在时Bez+位于网络外． 6．当同时存在两种不同的阳离子寸，因其配位数不同，产生互相适合的应力，因此能够加入的阳离子总量较任一阳离子单独加入时为大．慕尔的观点虽然解释了许多有关玻璃生成的试验结果，但还存在一些缺点：i)当两种不同的阳离子共同存在时，加入的总合量大于单独一种阳离子，应用动力学观点才能更为合适地解决．刚在三元系统中xR20·yR2()3·Si02中并非加入所有的R203郡能使结构稳定．m)Be2+是否存在于网络内，并不只决定于氧化铝，而且还决定于碱金属和其他二价金属氧化物的合量． 根据电价规则，井结合多元系统成分图中玻璃生成范围的形状讨论其生成规律如下：i)构成网络多面体的中心原子和氧之间静电价J2／／，应该是1或2．(J2f为原子价，，为配位数)趵相邻的两个氧多面体间，必须顶角连接． 谥)多面体形成的网络结构，至少有一度空间的连续性，郎成鎚状联接．iv)对不能满足条件(i)的氧化物，如果由于其他网络外离子的存在使该氧化物原子价中和时也能进入网络．v)形成网络结构多面沐的阳离子，其最适宜的配位数应为3和斗越大越不稳定．他讯为以上规

微晶玻璃

微晶玻璃 摘要：本文介绍了微晶玻璃与普通玻璃和陶瓷的区别，通过分析组成将其分类。 同时描述了微晶玻璃的制备，性质，应用，浅析其发展趋势。 关键词：微晶玻璃组成制备性能应用 Abstract：This paper introduces the difference between microcrystalline glass and common glass and ceramics. Through the analysis of composition classified microcrystalline glass. At the same time, also describe microcrystalline glass’s preparation, property and application. Analysisthe trend of its development. Keywords: Microcrystalline glass preparation property application trend 1 前言 微晶玻璃又称微晶玉石或陶瓷玻璃，是综合玻璃，是一种外国刚刚开发的新型的建筑材料，它的学名叫做玻璃水晶。微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同。它具有玻璃和陶瓷的双重特性，普通玻璃内部的原子排列是没有规则的，这也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃象陶瓷一样，由晶体组成，也就是说，它的原子排列是有规律的。所以，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强。但晶玻璃既不同于陶瓷，也不同于玻璃。微晶玻璃与陶瓷的不同之处是：玻璃微晶化过程中的晶相是从单一均匀玻璃相或已产生相分离的区域，通过成核和晶体生长而产生的致密材料；而陶瓷材料中的晶相，除了通过固相反应出现的重结晶或新晶相以外，大部分是在制备陶瓷时通过组分直接引入的[1]。微晶玻璃与玻璃的不同之处在于微晶玻璃是微晶体（尺寸为0.1～0.5μm）和残余玻璃组成的复相材料；而玻璃则是非晶态或无定形体。另外微晶玻璃可以是透明的或呈各种花纹和颜色的非透明体，而玻璃一般是各种颜色、透光率各异的透明体。 2分类及其组成 目前，问世的微晶玻璃种类繁多，分类方法也有所不同。通常按微晶化原理分为光敏微晶玻璃和热敏微晶玻璃；按基础玻璃的组成分为硅酸盐系统、铝硅酸盐系统、硼硅酸盐系统、硼酸盐和磷酸盐系统；按所用原料分为技术微晶玻璃（用一般的玻璃原料）和矿渣微晶玻璃（用工矿业废渣等为原料）；按外观分为透明微晶玻璃和不透明微晶玻璃；按性能又可分为耐高温、耐腐蚀、耐热冲击、高强度、低膨胀、零膨胀、低介电损耗、易机械加工以及易化学蚀刻等微晶玻璃以及压电微晶玻璃、生物微晶玻璃等 晶玻璃的组成在很大程度上决定其结构和性能。按照化学组成微晶玻璃主要分为四类：硅酸盐微晶玻璃，铝硅酸盐微晶玻璃，氟硅酸盐微晶玻璃，磷酸盐微晶玻璃。 2.1 硅酸盐微晶玻璃 简单硅酸盐微晶玻璃主要由碱金属和碱土金属的硅酸盐晶相组成，这些晶相的性能也决定了微晶玻璃的性能。研究最早的光敏微晶玻璃和矿渣微晶玻璃属于 这类微晶玻璃。光敏微晶玻璃中析出的主要晶相为二硅酸锂（Li 2Si 2 O 5 ），这种晶 体具有沿某些晶面或晶格方向生长而成的树枝状形貌，实质上是一种骨架结构。

微晶玻璃 第一章

1 绪论 1.1 微晶玻璃的定义 1.1.1 定义及特性 微晶玻璃（glass-ceramic）又称玻璃陶瓷，是将特定组成的基础玻璃，在加热过程中通过控制晶化而制得的一类含有大量微晶相及玻璃相的多晶固体材料。 玻璃是一种非晶态固体，从热力学观点看，它是一种亚稳态，较之晶态具有较高的内能，在一定的条件下，可转变为结晶态。从动力学观点看，玻璃熔体在冷却过程中，黏度的快速增加抑制了晶核的形成和长大，使其难以转变为晶态。微晶玻璃就是人们充分利用玻璃在热力学上的有利条件而获得的新材料。 微晶玻璃既不同于陶瓷，也不同于玻璃。微晶玻璃与陶瓷的不同之处是：玻璃微晶化过程中的晶相是从单一均匀玻璃相或已产生相分离的区域，通过成核和晶体生长而产生的致密材料；而陶瓷材料中的晶相，除了通过固相反应出现的重结晶或新晶相以外，大部分是在制备陶瓷时通过组分直接引入的。微晶玻璃与玻璃的不同之处在于微晶玻璃是微晶体（尺寸为0.1～0.5μm）和残余玻璃组成的复相材料；而玻璃则是非晶态或无定形体。另外微晶玻璃可以是透明的或呈各种花纹和颜色的非透明体，而玻璃一般是各种颜色、透光率各异的透明体。 尽管微晶玻璃的结构、性能及生产方法与玻璃和陶瓷都有一定的区别，但是微晶玻璃既有玻璃的基本性能，又具有陶瓷的多相特征，集中了玻璃和陶瓷的特点，成为一类独特的新型材料。 微晶玻璃具有很多优异的性能，其性能指标往往优于同类玻璃和陶瓷。如热膨胀系数可在很大范围内调整（甚至可以制得零膨胀甚至是负膨胀的微晶玻璃）；机械强度高；硬度大，耐磨性能好；具有良好的化学稳定性和热稳定性，能适应恶劣的使用环境；软化温度高，即使在高温环境下也能保持较高的机械强度；电绝缘性能优良，介电损耗小、介电常数稳定；与相同力学性能的金属材料相比，其密度小但质地致密，不透水、不透气等。并且微晶玻璃还可以通过组成的设计来获取特殊的光学、电学、磁学、热学和生物等功能，从而可作为各种技术材料、结构材料或其他特殊材料而获得广泛的应用。 微晶玻璃的性能主要决定于微晶相的种类、晶粒尺寸和数量、残余玻璃相的性质和数量。以上诸因素，又取决于原始玻璃的组成及热处理制度。热处理制度不但决定微晶体的尺寸和数量，而且在某些系统中导致主晶相的变化，从而使材料性能发生显著变化。另外，晶核剂的使用是否适当，对玻璃的微晶化也起着关键作用。微晶玻璃的原始组成不同，其主晶相的种类不同，如硅灰石、β-石英、β-锂辉石、氟金云母、尖晶石等。因此通过调整基础玻璃成分和工艺制度，就可以制得各种符合性能要求的微晶玻璃。 1.1.2 微晶玻璃的种类 目前，问世的微晶玻璃种类繁多，分类方法也有所不同。通常按微晶化原理分为光敏微晶玻璃和热敏微晶玻璃；按基础玻璃的组成分为硅酸盐系统、铝硅酸盐系统、硼硅酸盐系统、硼酸盐和磷酸盐系统；按所用原料分为技术微晶玻璃（用一般的玻璃原料）和矿渣微晶玻璃（用工矿业废渣等为原料）；按外观分为透明微晶玻璃和不透明微晶玻璃；按性能又可分为耐高温、耐腐蚀、耐热冲击、高强度、低膨胀、零膨胀、低介电损耗、易机械加工以及易化学蚀刻等微晶玻璃以及压电微晶玻璃、生物微晶玻璃等。表1-1列出了常用微晶玻璃的基础组成、主晶相及其主要特性。 表1-1常用微晶玻璃的组成、主晶相及主要特性

微晶玻璃特性表

一、什么是微晶玻璃 微晶玻璃（CRYSTOE and NEOPARIES）又称微晶玉石或陶瓷玻璃。是综合玻璃、石材技术发展起来的一种新型建材。因其可用矿石、工业尾矿、冶金矿渣、粉煤灰、煤矸石等作为主要生产原料，且生产过程中无污染，产品本身无放射性污染，故又被称为环保产品或绿色材料。 微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重优点，优於天石材和陶瓷，可用於建筑幕墙及室内高档装饰，还可做机械上的结构材料，电子、电工上的绝缘材料，大规模集成电路的底板材料、微波炉耐热列器皿、化工与防腐材料和矿山耐磨材料等等。是具有发展前途的21世纪的新型材料。 二、微晶玻璃的组成 把加有晶核剂或不加晶核剂的特定组成的玻璃，在有控条件下进行晶化热处理，使原单一的玻璃相形成了有微晶相和玻璃相均匀分布的复合材料。微晶玻璃和普通玻璃区别是：前者部分是晶体，后者全是非晶体。微晶玻璃表面可呈现天然石条纹和颜色的不透明体，而玻璃则是各种颜色、不同程序的透明体。 微晶玻璃的综合性能主要决定三大因素：原始组成的成份、微晶体的尺寸和数量、残余玻璃相的性质和数量。 后两种因素是由微晶玻璃晶化热处理技术决定。微晶玻璃的原始组成不同，其晶相的种类也不同，例如有β硅灰石、β石英、氟金云母、二硅酸锂等，各种晶相赋予微晶玻璃的不同性能，在上述晶相中，β硅灰石晶相具有建筑微晶玻璃所需性能，为此常选用CaO-Al2O3-SiO2系统为建筑微晶玻璃原始组成系统，其一般成分如表一所示。 表一：CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃组成 颜色\组成SiO2 Al2O3 B2O3 CaO ZnO BaO Na2O K2O Fe2O3 Sb2O3 白色59.0 7.0 1.0 17.0 6.5 4.0 3.0 2.0 0.5 黑色59.0 6.0 0.5 13.0 6.0 4.0 3.0 2.0 6.0 0.5 上述玻璃成份在晶化热处理后所析出的主晶相是：β——硅灰石（β——CaO、SiO2）。 三、建筑微晶玻璃性能 建筑用微晶玻璃装饰面板材与天然大理石、花岗岩性能列表二（见下页）。 材料微晶玻璃大理石花岗岩 特性 机械性能抗弯强度①（Mpa) 40~50 5.7~15 8~15 抗压强度（Mpa) 341.3 67~100 100~200 抗冲击强度（Pa) 2452 2059 1961

全电熔玻璃窑

第二篇全电熔玻璃窑 6 全电熔玻璃窑概述 (1) 6.1全电熔窑的优缺点 (1) 6.1.1全电熔窑的优点 (1) 6.1.2全电熔窑的缺点 (1) 6.2全电熔窑的分类 (3) 6.2.1热顶电熔窑 (3) 6.2.2半冷顶电熔窑 (4) 6.2.3冷顶电熔窑 (5) 6.2.4含有高挥发性组份的玻璃电熔窑 (5) 6.2.5熔化深色玻璃的电熔窑 (6) 6.2.6小型电熔窑 (7) 6.2.7中型和大型熔窑 (7) 6.3 全电熔窑一览 (7) 6.3.1Gornelius电熔窑 (7) 6.3.2 Souchon-Neuvesel窑 (11) 6.3.3 Borel窑 (12) 6.3.4 W. Konig窑 (15) 6.3.5 Grebenshtchirkov窑 (16) 6.3.6 Penberthy窑 (17) 6.3.7双室电熔窑 (19) 6.3.8铅晶质玻璃电熔窑（T型窑） (25)

6.3.9六角形竖井式电熔窑（德国SORG公司设计的VSM电熔窑） (27) 6.3.10“波歇”(Pochet)窑 (28) 6.4全电熔窑的熔制特性及其对配合料的要求 (28) 6.4.1电熔窑中的液流情况 6.4.2配合料的制配 6.4.3配合料的化学反应 6.5 玻璃电熔窑是玻璃厂防止环境污染的有力举措 (30) 6.5.1全电熔窑的熔化反应降低了有毒气体(如SO2、NO X)的排放量 (31) 6.5.2降低有害的挥发性玻璃组份 (32) 6.5.3降低挥发到空气中的尘粒 (32) 6.5.4降低了窑炉周围的操作温度 (32) 6.5.5降低了燥音 (32) 6.6玻璃全电熔窑的技术经济分析 (33) 6.6.1粉尘或废气净化设备 (33) 6.6.2能源消耗和热效率 (34) 6.6.3基建投资 (35) 6.6.4节约的挥发性原料 (36) 6.6.5全电熔窑的技术经济分析实例 (36) 7 全电熔窑的结构设计 (38) 7.1全电熔窑的形状 (38) 7.2全电熔玻璃窑炉的加料 (41) 7.2.1垄式加料机 (42)

我国玻璃窑炉的节能

我国玻璃窑炉的节能 王辰亚 （中国节能协会玻璃窑炉专业委员会） 前言：各级领导的关心和重视，中国节能协会玻璃窑炉专业委员会的大力推动，使我国玻璃窑炉节能技术得到了广泛的推广应用，科学节能的经营管理得到了加强，全国玻璃窑炉节能已取得了实效，节能效果显著。 玻璃窑炉的节能，实际是玻璃工业全方位综合性系统工程实施的问题，缺一不可。是玻璃工业节能技术中的一个大课题，本文将试探性的加以论述，以达到抛砖引玉的目的。 一、我国玻璃工业窑炉能耗现况： 我国大约有4000～5500座各种类型的玻璃窑炉，其中熔化面积80m2以下的中小型炉数量大约占总量的80％左右，使用燃料种类分：燃煤炉约占63％，燃油炉约占29％，天然气炉、全电熔炉等约占8％。 2008年全国玻璃产量大约为2000～3000万吨。年耗用标准煤1700～2100万吨。 其中平板玻璃产量为53192万重量箱，所用能耗折合标准煤1000万吨／年。平均能耗为7800干焦／公斤玻璃液，窑炉热效率20～25％，比国际先进指标30％≦低5％～1 0％。每年排放SO2约16万吨、烟尘1.2万吨、NOx14万吨。 玻璃熔窑在玻璃工厂中是消耗燃料最多的热工设备，一般，占全厂总能耗的80～85％左右，目前我国玻璃工业所用的主要能源是：煤、油、电和天然气等燃料。由于燃料价格几年来持续上涨，企业燃料成本逐年增加，效益锐减，在此形势下，玻璃工业根据我国能源蕴藏品种结构、分布、数量和价格等不得不做使用调整。使以前规划设计推行的使用清洁、高热值能源的思路发生了一定的变化。即近几年来企业欲争取较大效益。有不少燃油炉改成燃煤炉，以此带来不小的环境保护问题。当然这几年随着我国电力工业的发展，全氧炉、电助熔、全电熔炉有了较大的发展。（Emisshield能用于哪种燃料？？）2008年日用玻璃产量1445.7万吨，如成品率平均为90％，年玻璃出料量应为1590万吨，年耗标煤557～636万吨。完成工业产值865.5亿元、出口额2.1亿美元，其单耗平均为350～400公斤标准煤／吨玻璃液，比较好的为每吨玻璃液150～250公斤标准煤(啤酒瓶、农药瓶、普通白料制品等)，较差的多达900～1000公斤标准煤，二者相差3～4倍之多。又如窑炉热有效利用率先进的为25～38％，落后的只有12～22％，之间相差3～26个百分点，国外日用玻璃包装瓶熔窑单耗为110～130 kg标煤／吨玻璃液左右，劳动生产率为200～370吨／年人，熔化率2.5～3.8吨／m2·日。窑炉大都为日出料量180～250吨。热效率在48％左右。国内外差距较大。 我国改革开放以前，全国玻璃工业窑炉的炉型和技术等都比较落后，能耗很高，改革开放以后引进不少国外玻璃窑炉的先进软硬件，配合派人到国外学习参观，结合国情我们的科技工作者经过30多年的引进消化吸收，采用众多新技术创新设计出我国高效、长寿命、节能新型窑炉，使我国玻璃工业窑炉节能技术有了长足的进步，但与国际最先进技术水平比，还有一定差距，以两大玻璃行业窑炉的主要技术指标进行国内外对比，见表一。 表一国内外玻璃窑炉主要技术指标对比 2008年1～11月，我国平板玻璃产量为51390．32万重量箱，同比增长9.0％。12月产量为4102.09万吨同比下降7.72％。受国际金融危机的影响，平板玻璃全行业亏损，特别是下半年浮法生产线陆续放水停产，具有代表性的是11月底福耀玻璃两条浮法线、南玻三条浮法线放水停产。2009年形势依然严峻，据国家统计局最新数据显示1～2月份累计生产平板玻璃853733万重量箱，比2008年同期减少654万重量箱，同比下降7.11％。从3月份开始不少大型工程上马，形势有所好转。 玻璃企业的能耗主要在玻璃的熔制过程中消耗，熔制玻璃的目的，是在高温下将多种固相的配合料经熔融转变为单一的均匀玻璃液，当然在实际生产中玻璃行业抓住了窑炉的节能就是抓住了行业节能的主

透明微晶玻璃的研究现状及展望

透明微晶玻璃的研究现状及展望 学院：材料科学与工程学院 班级：无机14-4班 人员：胡靖东（1402020407） 都大洋（1402020404） 滕宏远（1302020416）

李敬瑶（1302020409）

透明微晶玻璃的研究现状及展望 摘要 摘要透明微晶玻璃是一种具有优良热、力、光及化学性能的新型功能材料，在国防尖端技术、微电子技术和化学化工等领域有着广阔的应用前景。介绍了透明微晶玻璃的光学原理、制备条件、主要组成体系及其制备工艺、应用领域，并展望了透明微晶玻璃的发展前景。 透明微晶玻璃是通过对某些特定组成的基础玻璃在一定温度下进行受控晶化而得到的一类既含有大量微晶体又含有残余玻璃相的新型材料。它具有能透可见光、机械强度高、电绝缘性能优良、介电常数稳定、耐磨、耐腐蚀，热膨胀系数可调等特性，其性能指标优于同类玻璃和陶瓷。透明微晶玻璃是通过组成的设计来获取特殊的光学、电学、热学、磁学等功能，其优异的性能使这种材料在航空航天、电子、机械、化工、激光技术等领域得到广泛的应用，在今后相当长的时期内将成为材料科学与工程领域研究的热点之一。 关键词：透光率; 微晶玻璃; 光学原理; 玻璃

1 透明微晶玻璃的研究历史与现状 微晶玻璃的发展历史大致可以分为3个阶段:第1阶段为20世纪50年代末期至70年代中期，以低膨胀微晶玻璃的研究为主，并获得了透明微晶玻璃;第2阶段是20世纪70年代中期到80年代中期，开发了与金属类似的具有可切削加工的微晶玻璃;第3个阶段是20世纪80年代中期至今，结构更加复杂的多相微晶玻璃得到广泛研究。 对微晶玻璃的尝试性研究可以追溯到1739年，Reaumur从碳酸钙一石灰一氧化硅玻璃制得受表面晶化机制所支配的多晶材料，但因材料很脆而未能获得实际应用200多年后，美国康宁公司研制出光敏微晶玻璃，并申请了第1项微晶玻璃专利1925年Tamman对包括无机玻璃在内的过冷液体的晶化进行了研究，他认为成核速率与晶体长大速度是影响玻璃结晶的2个重要因素，选择最优的成核温度是生产微晶玻璃的重要措施20世纪50年代，Stookey对微晶玻璃进行了大量的研究，推出了以TiO2为晶核剂的范围很广的玻璃组成，发展了微晶玻璃理论[3],1967年Beall等研究出了一种有效控制析晶的方法，采用这种方法可在硅铝铿镁锌系统玻璃中析出尺寸小于100nm的价石英固熔体，且所制备的微晶玻璃具有很小的膨胀系数和很高的光学透过率。 20世纪70年代，美国通用电器公司制成了氧化忆透明陶瓷[4],氧化忆是立方晶系晶体，具有光学各向同性的性质山于氧化忆陶瓷在宽的频率范围内尤其是在红外区内具有很高的光学透光率，因此这种材料被作为各种检测窗口同时山于其具有高的耐火度，可用作高温炉的观察窗以及高温环境条件下所应用的透镜此外，氧化忆透明陶瓷还可用于红外发生器管、天线罩等该时期透明微晶玻璃的典型代表是德国Schott公司所研发的发热Zerodur透明微晶玻璃，其具有特别优异的

全电玻璃窑炉

玻璃窑炉（全电熔）的设计制造和安装 目前国内全电熔玻璃池窑数百座，怎样维护好、使用好，能够生产出高质量的产品来，关系重大，本文就全电熔的使用与维护应注意的几个问题作一下介绍。 [关键词] 全电熔玻璃池窑电极水套硼硅3.3玻璃 1、概述： 目前，全国范围内全电熔玻璃池窑有数百座，其中生产太阳能毛坯管的硼硅3.3玻璃全电熔池窑有100余座，秦皇岛腾创应用玻璃技术有限公司主要从事这方面的设计施工，亲历了这类窑炉的设计、建造、投产、生产各个环节，由于是同一张图纸，但由不同的厂家来管理，就有不同的结果，而且相差很大，所以就这方面的感触介绍给大家，不妥之处，请批评指正。 2、几种类型全电熔玻璃池窑的结构特点 目前的全电熔池窑结构形式大致分三种：第一种是水平侧插电极，多边型结构。第二种是垂直底插电极T型结构。第三种是顶插电极式多边型可矩型结构。 2.1水平侧插电极全电熔池窑 这种类型的窑炉一般情况下是熔化面积小于10㎡,多数为不等边六角型,根据料的特点,选择电极放在长边还是短边。窑的深度较大，一般在2.0米以上，电极在窑的深度方向分三层或四层。一、二层为主熔化电极，输入的功率点总熔化功率的70～８0％，三、四层为启动电极层或辅助加热层，其功率输入约占总熔化功率的20～30％，有时会更小。我公司设计熔窑的控制方式为可控硅→干式（或油浸）隔离变压器→窑炉电极，其控制特点是简单、成本较低，控制比较灵活。在控制的可操作性方面，我们利用单片机实现恒流或恒功率，自动控制，由液晶显示，显示熔窑内每一根电极的电流、每相之间的电压、每根电极的电阻，以及总的平均电阻。平均电阻为控制窑炉的主要参数。这也是由于电阻的特点所决定的。如果采用恒流控制，在电流不变的情况下，电阻变小，说明电压下降，玻璃液温度升高，如果电阻变大，说明玻璃液温度下降，要维护其动态平衡。采用恒流控制的前提下，要改变恒流的设定值，用来调节电阻的变化。 对于这种类型的窑炉，其三、四层电极在正常运行之后，一般情况不作调整，二层电极也很少变动。主要是要调整一层电极的电流表值。如果出现大的波动（电出料量加大）电源电压不稳，或者是停电了，也要调整第二层的电流值。 由于这类型的窑炉，水平电极设置的很多，一般情况在18～36根之间，所以调节的手段很多，除了上面所述的调节每一层的恒流值，还可以分别调节每一根电极、每一层电极、每一侧电极插入窑内的深度。从而调整每一侧的功率输入，达到熔化玻璃液的目的。 我们认为这种类型的窑炉相对于底顶插式来说造价要高，玻璃液单位能耗要大，但是玻璃液的质量要优于其他结构图形式，调节手段较多，适合制作高档次产品。 2.2底插电极多边型T型结构全电熔池窑 这种类型的窑炉池深在2.5米以上，熔化面积9～30㎡，电极的布置只有两层，一层为启动电极（也可以底插，也可以水平侧插），一层为主电极，一般情况下6、12、18、24根电极，

各种玻璃配方知识

字体大小：大 | 中 | 小 2007-08-02 14:02 - 阅读：734 - 评论：0 第一节概述 1．物质的玻璃态 自然界中，物质存在着三种聚集状态，即气态，液态和固态。固态物质又有两种不同的形式存在，即晶体和非晶体（无定形态）。 玻璃态属于无定形态，其机械性质类似于固体，是具有一定透明度的脆性材料，破碎时往往有贝壳状断面。但从微观结构看，玻璃态物质中的质点呈近程有序，远程无序，因而又有些象液体。从状态的角度理解，玻璃是一种介于固体和液体之间的聚集状态。 对于“玻璃”的定义，二十世纪四十年代以来曾有过几种不同的表述。1945年，美国材料试验学会将玻璃定义为“熔化后，冷却到固化状态而没有析晶的无机产物”。也有将玻璃定义扩展为“物质（包括有机物，无机物）经过熔融，在降温冷却过程中因粘度增加而形成的具有固体机械性质的无定形物体”。我国的技术词典中把“玻璃态”定义为；从熔体冷却，在室温下还保持熔体结构的固体物质状态。其实，在上世纪八十年代，有人提出上述定义‘是多余的限制’。因为，无机物可以形成玻璃，有机物也可以形成玻璃，显然早期的表述并不合适。另外，经过熔融可以形成玻璃，不经过熔融也可以形成玻璃，例如，经过气相沉积，溅射可得到非晶态材料，采用溶胶-凝胶法也可以得到非晶态材料，可见后期的表述也并不妥当。现代科学技术的发展已使玻璃的含义有了很大的扩展。因此，有人把具有下述四个通性的物质不论其化学性质如何，均称为玻璃。这四个通性是； （1）各相同性。玻璃的物理性质，如热膨胀系数，导热系数，导电性，折射率等在各个方向都是一致的。表明物质内部质点的随机分布和宏观的均匀状

态。 （2）介稳性。熔体冷却成玻璃体时并没有处于能量最低的状态，仍然有自发转变为晶体的倾向，因而，从热力学的观点看，处于介稳状态。但常温下玻璃的粘度非常大，自发转变为晶体的速度非常慢，所以，从动力学的观点看，它又是非常稳定的。 （3）固态和熔融态间转化的渐变性和可逆性。玻璃态物质由熔体转变为固体是在一定温度区间（转化温度范围）进行的，性质变化过程是连续的和可逆的，它与结晶态物质不同，没有固定的熔点。 （4）性质随成分变化的连续性和渐变性。在玻璃形成范围内，玻璃的性质随成分发生连续的逐渐的变化。例如，在R2O-SiO2系统中，玻璃的弹性模量随 Na2O 或 K2O 含量的上升而下降，随Li2O含量的上升而上升。 2．玻璃的分类 玻璃的分类方式很多，常见的有按组成分，按应用分及按性能分等。 2.1按组成分类 这是一种较严密的分类方法，其特点是从名称上直接反映了玻璃的主要和大概的结构，性质范围。按组成可将玻璃分为元素玻璃，氧化物玻璃和非氧化物玻璃三大类； 元素玻璃指由单一元素构成的玻璃，如硫玻璃，硒玻璃等。 氧化物玻璃指借助氧桥形成聚合结构的玻璃，如硅酸盐玻璃，硼酸盐玻璃，磷酸盐玻璃等。它包含了当前已了解的大部分玻璃品种，这类玻璃在实际应用和理论研究上最为重要。 非氧化物玻璃当前这类玻璃主要有两类。一类是卤化物玻璃，玻璃结构中连接桥是卤族元素。研究较多的是氟化物玻璃（如BeF2玻璃,NaF-BeF2玻璃）和氯化物玻璃（如ZnCl2玻璃,ThCl4-NaCl-KCl玻璃）;另一类是硫族化合物玻璃，玻璃结构中的连接桥是第六族元素中除氧以外的其它各元素。例如，硫化物玻

微晶玻璃

海南大学2012-2013学年度第2学期《功能材料学》论文 题目：微晶玻璃的光学应用 姓名： 学号： 20100607310014 学院：材料与化工学院 专业班级： 10理科实验班

微晶玻璃的光学应用 刘涛 20100607310014 摘要：微晶玻璃也叫做玻璃陶瓷，是玻璃经过晶化处理得到的部分结晶态的物质，它兼具玻璃和陶瓷的优良性质，比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强，因而广泛用于建筑、航天等各个领域。中国稀土资源丰富，由于稀土离子特殊的4f电子层结构使其具有许多优越的性能，目前稀土发光材料引起了全世界的广泛关注。微晶玻璃的高透过性和优越的机械性能使其能够做为稀土元素的良好基质，制成的稀土掺杂发光微晶玻璃广泛应用于荧光设备、激光、波导激光、上转换材料等领域，具有重要的现实意义。 关键词：微晶玻璃稀土元素光学应用 一、固体发光过程 发光是物体不经过热阶段而将其内部以某种方式吸收的能量直接转换为非平衡辐射的现象。当物质受到外界能量(如光照、外加电场或电子束轰击等)的激发后，吸收外界能量而处于激发态，它在跃迁返回基态的过程中，吸收的能量会通过光或热的形式释放出来，如果这部分能量以光的电磁波形式辐射出来，即为发光。图1所示即为发光的过程[1]： 图1：发光的过程示意图 激活剂A吸收激发光的能量被激发(EXC)，由基态A变为激发态A*，然后又回到基态(R)，并发出光(EM)[2]。 二、发光材料的应用及稀土掺杂微晶玻璃的优点

发光材料在人们日常生活中有着重要的应用，从照明、显像到医学、放射学等领域，无不存在着发光材料的身影。在发光材料的发展中，稀土掺杂的发光材料格外引人注目，由于稀土离子特殊的4f电子层结构，决定其具有许多优越的性能：物理化学性质稳定、耐高温、可承受大功率电子束、高能辐射和强紫外光的作用；荧光寿命宽泛，可以跨越纳秒到毫秒6个数量级；发光颜色度纯、转换效率高、发射波长分布区域宽等。这些优异的性能使得稀土发光材料广泛应用于荧光设备、激光、波导激光、上转换材料等领域[3]。 稀土掺杂的基质材料一般为晶体，也可以是非晶态玻璃材料，晶体和玻璃作为稀土掺杂发光材料的基质各有优缺点，发光玻璃保证了发光光材料的稳定性，但是与同组成的晶体材料相比，发光玻璃的发光强度弱，转换效率也比较低[4]，而微晶玻璃作为一种晶态和非晶态共存的材料，兼具了晶体发光材料优异的发光性能及玻璃材料的优异特性，其内部晶相能够保持发光晶体材料原有的发光性能，其熔制时的液体状态亦能够保证其均匀性，微晶玻璃亦具有良好的稳定性及可加工性，具有重要的研究价值。 三、微晶玻璃的分类、制备及显微结构 1、微晶玻璃的分类 按照玻璃陶瓷的化学组成来讲，玻璃陶瓷分为四大类：硅酸盐玻璃陶瓷、铝硅酸盐玻璃陶瓷、氟硅酸盐玻璃陶瓷、磷酸盐玻璃陶瓷[12] 。 1.1 硅酸盐玻璃陶瓷 硅酸盐玻璃陶瓷主要是由碱金属和碱土金属两部分组成，主晶相为硅酸盐，晶相可以决定玻璃陶瓷的性能[13]。硅酸盐玻璃陶瓷可分为两种：光敏玻璃陶瓷和 矿渣玻璃陶瓷。光敏玻璃陶瓷是以二硅酸锂(Li 2Si 2 O 5 )为主晶相的，这种晶体是 一种骨架结构[14]，形貌像树枝，因为它的晶体生长方向是沿某些晶面，或者晶格 方向。而矿渣玻璃陶瓷主晶相则为硅灰石(CaSiO 3)和透辉石[Ca Mg(SiO 3 ) 2 ]。透 辉石因为其结构的特殊性，比硅灰石更加耐磨，耐腐烛，强度也更高。 1.2 铝硅酸盐玻璃陶瓷 铝硅酸盐玻璃陶瓷包括Li 2O—Al 2 O 3 —SiO 2 系统、MgO—Al 2 O 3 —SiO 2 系统、Na 2 O

【精品完整版】玻璃窑炉设计及先进经验技术引用

（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！）玻璃窑炉设计及先进经验技术引用 第一章单元窑 第一节单元窑的结构设计 一、单元窑熔化面积的确定 二、熔池长、宽、深的确定 三、池底鼓泡位置的确定 四、窑池结构设计 五、火焰空间结构设计 六、烟道 七、通路结构设计 第二节耐火材料的选用及砌筑 一、单元窑选用的主要耐火材料 二、窑炉的砌筑技术 第三节单元窑的附属设备 一、投料机 二、鼓泡器 三、燃烧系统 四、金属换热器 第四节助熔易燃技术的应用 一、辅助电熔在单元窑上的应用 二、纯氧助燃技术的应用

第五节窑炉的启动和投产 一、投产准备 二、燃料准备 三、熟料准备 四、制定窑炉升温曲线五、采用热风烤窑技术 六、点火烤窑注意事项 七、投产 第二章玻璃球窑 第一节窑炉的结构 一、球窑的种类 二、马蹄焰球窑结构设计 三、球窑砖结构和耐火材料 第二节窑炉的熔制 一、玻璃球的熔制 二、玻璃球的成型 三、玻璃球的退火 四、玻璃球生产工艺规程 第三章全电熔玻璃窑 第一节全电熔玻璃窑概述 一、全电熔窑的优缺点 二、全电熔窑的分类 三、全电熔窑一览

四、熔制特性及对配合料要求 五、电熔窑是防止环境污染有力措施 六、玻璃全电熔窑的技术经济分析 第二节全电熔窑的结构设计 一、全电熔窑的形状 二、全电熔玻璃窑炉的加料 三、供电电源和电极连接第四章电助熔技术第一节火焰池窑电助熔的意义 一、池窑电助熔的优缺点 二、电助熔加热的技术分析 第二节电助熔池窑设计和操作 一、熔窑内电极布置和功率配置 二、熔加热功率的计算 第三节电助熔池窑的实例 一、生产硼硅酸盐BL电助熔池窑 二、生产有色BL的电助池窑 三、生产平板BI的电助熔池窑 第五章供料道的电加热 第一节供料道电加热概述 一、供料道工作原理及其加热现状 二、供料道电加热的优越性 三、供料道电加热分类