玻璃深加工技术复习题答案

平板玻璃深加工试题一、填空题。

1、“玻璃结构”是指离子或原子在空间的几何配置以及它们在玻璃中形成的结构形成体。

最有影响的近代玻璃结构的假说有：凝胶学说、无规则网络学说、晶子学说、五角形对称学说、高分子学说等，其中能够最好地解释玻璃性质的是晶子学说和无规则网络学说。

2、影响玻璃化学稳定性的主要因素有：化学组成的影响、热处理、温度、压力。

3、玻璃的实际强度比理论强度小2-3个数量级。

这是出于实际玻璃中存在有微裂纹(尤其是表面微裂纹)和不均匀区(分相等)所致。

4、玻璃中的气泡是可见的气体夹杂物，根据气泡产生的原因不同，可以分成一次气泡(配合料残留气泡)、二次气泡、外界空气气泡、耐火材料气泡和金属铁引起的气泡等多种。

5、结石是出现在玻璃体中的固体状夹杂物，根据产生的原因，将结石分为以下几类：配合料结石(未熔化的颗粒)、耐火材料结石、玻璃液的析晶结石、硫酸盐夹杂物(碱性类夹杂物)、“黑斑”与外来污染物。

6、玻璃体内存在的异类玻璃夹杂物称为玻璃态夹杂物(条纹和节瘤)，条纹和节瘤根据其产生的原因不同，可以分成熔制不均匀、窑碹玻璃滴、耐火材料侵蚀和结石熔化四种。

7、钢化玻璃的种类有：物理钢化玻璃、化学钢化玻璃。

8、影响化学钢化法离子交换的工艺因素有：玻璃成分对离子交换的影响、溶盐成分对玻璃强度的影响、处理温度、处理时间。

9、影响玻璃抛光过程的主要因素有：磨料性质与粒度、磨料悬浮液的浓度和给料量、研磨盘转速和压力、磨盘材料。

10、影响物理钢化的工艺因素有：淬火温度及冷却速度、玻璃的化学组成、玻璃厚度。

11、影响化学沉积法镀膜玻璃质量的因素有：气体物质的浓度、安装镀膜反应器处的玻璃温度、反应副产物及未反应物的排出速度、玻璃拉引速度。

12、对于下列情况，则必须使用离子交换法钢化玻璃：要求强度高、薄壁或形状复杂的玻璃、使用物理钢化时不易固定的小片、尺寸要求高等。

13、利用化学沉积法镀膜玻璃生产中，安装镀膜反应器处的玻璃温度低，膜层就薄；温度过高，沉积速率过慢，膜层稀疏，甚至出现针孔或气泡。

14、真空蒸镀法薄膜形成过程，从开始蒸发到基片表面成膜，可分为四个阶段：成核—小岛阶段、聚结阶段、形成网状薄膜、沟道、通路、孔眼阶段、成膜阶段。

15、利用凝胶浸镀法制造镀膜玻璃，浸镀溶液中，溶质(成膜物质)、溶剂及催化剂的配比很重要。

16、利用胶接法生产中空玻璃时，主要的原料有玻璃、密封材料、干燥剂、金属隔框材料。

17、中空玻璃生产工艺方法有熔接法、焊接法和胶接法和胶条法。

18、夹层玻璃的主要缺陷有脱胶、气泡、空气穿透。

二、改错题。

在下面的问题中，有的问题是正确的，有的是错误的。

正确的请指出来，并在括号里打（√）；错误地在括号里打（×）,并改正之。

1、本体玻璃的缺陷中，有气泡、结石、水印、划伤、光畸变等。

（×）答案：本体玻璃的缺陷中，有气泡、结石、划伤、光畸变等。

2、对不同厚度的玻璃进行钢化处理中，越薄的玻璃需要的冷却速度越低。

（×）答案：对不同厚度的玻璃进行钢化处理中，越薄的玻璃需要的冷却速度越高。

3、钢化后的玻璃仅仅是破碎后玻璃碎片变小了，其它性能与未钢化的玻璃。

（×）答案：钢化后的玻璃不仅是破碎后玻璃碎片变小了，而且玻璃的其它性能像抗弯强度、抗冲击强度、热稳定性都提高了。

4、目前市场的钢化炉，每1mm厚度的玻璃加热时间约为60秒。

（×）答案：目前市场的钢化炉，每1mm厚度的玻璃加热时间约为40秒。

5、热弯是进行钢化处理的玻璃必须进行的工艺处理过程。

（×）答案：热弯是进行弯钢化处理的玻璃必须进行的工艺处理过程。

6、深加工玻璃包括钢化玻璃、中空玻璃、浮法玻璃、夹层玻璃等。

（×）答案：深加工玻璃包括钢化玻璃、中空玻璃、夹层玻璃等。

7、玻璃深加工是一种通过改变玻璃本体成分而使玻璃的性能改变的工艺处理过程。

（×）答案：玻璃深加工是一种通过对本体玻璃进行某种特殊处理从而改变其性能的工艺过程。

8、对玻璃表面进行抛光的方法有：机械抛光、酸抛光两种方法。

（×）答案：对玻璃表面进行抛光的方法有：机械抛光、酸抛光、化学抛光三种方法。

9、玻璃钢化完了以后，需要在进行退火处理。

（×）答案：玻璃钢化完了以后，不需要在进行退火处理。

10、化学钢化法与物理钢化性能相比，化学钢化法的压应力比物理钢化的压应力值要小。

（×）答案：化学钢化法与物理钢化性能相比，化学钢化法的压应力比物理钢化的压应力值要大。

三、选择题。

1、浸镀液应满足一定的要求，下面叙述中，哪一个是叙述错误的（d ）（a）起始化合物可溶于有机极性溶剂，在少量水的参与下易水解，所得溶液在溶剂挥发后难于结晶，易留下凝胶状非晶态物质。

（b）溶液对玻璃基片的润湿性良好，以便使膜牢固地粘合于玻璃表面上，必要时在溶液中加入润湿剂。

（c）溶液须有足够的稳定性，存放时间略长一些。

溶液呈胶态状，须使用稳定剂，使之稳定。

（d）水解所生成的各种氧化物薄膜可以在较高温度下进行脱水。

2、目前世界中空玻璃生产中，下列哪种生产工艺占的比重最大（a ）a、胶接法b、焊接法c、熔接法d、胶条法3、不是溅射法制备薄膜的特点有：（b）a、膜厚可控性好b、膜层与基片的附着力小c、可以制造特殊材料的膜层d、膜层纯度高4、真空蒸镀法中，为提高膜的附着强度，要采取一定的措施。

下列哪一项措施对提高膜的附着强度没有效果（a）a、采用较大的蒸发角度b、选择合适的工作压力c、选择适当的膜厚d、提高基片温度5、在胶接法生产中空玻璃中，所需要的原材料中没有（d）a、密封材料b、干燥剂c、金属隔框材料d、石墨粉6、在下列选项中，工业上常用的玻璃镀膜方法中没有的是（c ）a、气凝胶法b、凝胶浸镀法c、涂漆法d、真空蒸镀法7、夹层玻璃的缺陷中，出现的几率最小的是（b）a、脱胶b、脱膜c、气泡d、空气穿透8、在中空玻璃生产方法中，下列哪种方法生产的中空玻璃是绝对不透气的（c ）a、胶接法b、焊接法c、熔接法d、胶条法9、影响中空玻璃隔热性能的主要因素有（b ）a、中空玻璃的加工工艺b、气体间层的厚度c、玻璃所处的环境d、其它原因10、在胶接法生产中空玻璃中，所需要的原材料中没有（d ）a、密封材料b、干燥剂c、金属隔框材料d、石墨粉四、简答题。

1、写出低温型离子交换法钢化玻璃的工艺流程。

答：低温型离子交换法的工艺如下：原片检验→切裁→磨边→洗涤干燥→低温预热→高温预热→离子交换→高温冷却→中温冷却→低温冷却→洗涤干燥→检验→包装入库。

2、简述真空蒸镀法薄膜形成的过程。

答：真空环境中，蒸发材料在蒸发源的作用下，以原子或分子状态向任意方向直线运动，当遇到温度较低的表面时，便被吸附，由于粒子的不断增加，逐渐形成了膜层。

从开始蒸发到基片表面成膜，可分为四个阶段。

①成核—小岛阶段当入射的蒸发材料粒子被基片吸附，在基片上形成膜层的最初阶段是出现大量的晶核，核的直径约2nm，核间距离为30nm左右。

被吸附的原子越来越多，形成了不同形状的小岛。

在瞬间里原子相互结合的过程如下：两个各自独立存在的原子→吸附的原子越来越多→接触处逐渐变大→原子连成小岛。

②聚结阶段由于蒸发材料蒸气不断地产生，使原来的小岛各自为中心进行扩大连接而形成大岛。

先吸附在基片表面的原子已凝结成小岛，而后到的蒸气原子，不断填充在岛与岛之间的空隙而聚结成大岛。

③大岛与大岛的边沿不规则地相连，形成网状薄膜、沟道、通路、孔眼阶段。

蒸发材料的蒸气的数量逐渐增多，大岛与大岛之间形成蜂窝状结构，空隙之间开始连通，但连通处尚不够致密。

④成膜阶段在沟道阶段的基础上，随着蒸发材料蒸气原子不断地吸附，在沟道周围不断地填充，逐渐形成膜层，此薄膜在微观上其厚度并不是均匀一致的，而是凹凸不平的。

3、请简述凝胶浸镀法的优缺点。

答：浸镀法优点：(1)镀膜设备简单，造价低廉，不需要昂贵的真空系统，建设投资少。

(2)玻璃基片两面同时浸镀，达到强化镀膜效果或减少所需层数的目的。

(3)镀膜溶液水解过程所产生的薄膜与玻璃表面以及各层之间是化学键结合，膜层附着强，本身牢固性好；产品可以不加保护直接用于窗户外侧。

(4)容易实现镀多层膜以获得所需的膜层。

(5)对玻璃的内壁(如玻璃管的内壁)镀膜也十分容易，此种制品若用真空法镀膜则是很麻烦的。

(6)烘膜温度低，只需380-500℃，此温度在普通玻璃转变温度以下，玻璃不会变形。

浸镀法的缺点：浸镀液很难保持其浓度长期稳定不变。

虽然其产品性能可维持在一定范围内，但其范围一般较宽。

尺寸很小或棱角多的制品不宜用浸镀法镀膜。

4、在20℃-500℃范围内，为什么玻璃强度最低值位于200℃左右？答：一般认为，随着温度的升高，热起伏现象增加，使缺陷处积聚了更多的应变能，增加了破裂的概率。

当温度高于200度时，由于玻璃黏滞性流动增加，使微裂纹的裂口钝化，缓和了应力作用，从而使玻璃强度增大。

5、利用真空蒸镀法对玻璃镀膜中，对电阻加热源的要求有哪些。

答：（1）为了防止蒸发源材料和蒸发材料(膜材)一起蒸发，在蒸发材料的蒸发真空度及加热温下，蒸发源加热体的材料必须有足够低的蒸气压。

（2）蒸发源材料的熔点必须高于蒸发材料的熔点，以保证在蒸发材料迅速蒸发时，蒸发源材料能保持一定强度，不产生变形。

（3）蒸发源材料应具有稳定的化学性能，在蒸发材料蒸发过程中不与其产生化学反应，以免影响膜的质量。

（4）必须能装载要蒸发的蒸发材料，例如应用丝状蒸发源时，蒸发材料熔化过程一定要能够附着在电阻加热源的加热体上。

6、离子交换化学钢化玻璃法，有两种方法：高温型离子交换法和低温型离子交换法，请解释高温型离子交换法与低温型离子交换法钢化玻璃的机理。

高温型离子交换法的机理：在玻璃的软化点与转变点之间的温度区域内，把含Na2O或K2O 的玻璃浸入锂的熔盐中，使玻璃中的Na+或与比他们半径小的熔盐中的Li+相交换，然后冷却至室温，由于含Li+的表层与含Na+或K+内层膨胀系数不同，表面产生残余压应力而强化。

低温型离子交换法钢化玻璃的机理：在不高于玻璃转变点的温度区域内，将玻璃浸在含有比玻璃中碱离子半径大的碱离子熔盐中。

例如，用Li+置换Na+，或用Na+置换K+，然后冷却。

由于碱离子的体积差造成表面压应力层，提高了玻璃的强度。

五、资料分析题。

利用给出的材料，结合已经学习过的知识，对提出的问题，进行解释。

1、资料：在夹层玻璃生产中，“高压釜保持一定的时间，要在冷却后方可释放压力。

如果温度高，会在柔软PVB中形成气泡；如果温度低，硬PVB会阻止气泡的形成。

”问题：为什么高压釜保持一定的时间，要在冷却后方可释放压力？如果在未冷却的时候就释放压力，会带来什么样的后果？答案：高压釜保持一定的时间，要在冷却后方可释放压力，只有这样，才能避免冷却过程中，由于冷却收缩，空气进入夹层玻璃中。