各种玻璃的物理和化学性能
95玻璃与33玻璃参数
GG-17料玻璃与95料玻璃参数区别
点击次数：652 发布时间：2010-6-27
GG-17料玻璃与95料玻璃参数区别
1：GG-17号耐高温玻璃
GG-17耐高温玻璃性能完全符合ISO3583国际标准，是一种高硼硅玻璃，具有优良的物理化学性能，它的硅含量在80%以上，玻璃的内部结构稳定性极为良好，因而具有较好的机械性能和化学性能；由于他的低热膨胀系数，能更好地承受较高的温差，并具有良好的灯焰加工性能，是制造加热器皿和各种结构复杂的玻璃仪器的优良材料。
具体的物理化学性能如下：
2：九五耐高温玻璃：
九五料玻璃是一种低碱高硼硅玻璃，不含钙、镁、锌及铅元素，具有较好的物理化学性能，用于制造各种玻璃仪器，物理性能化学性能如下：。
玻璃的基本性质
玻璃的基本性质玻璃网2009-8-27 20:12:41(一)表观密度:玻璃的表观密度与其化学成分有关，故变化很大。
而且随温度升高而减小。
普通硅酸盐玻璃的表观密度在常温下大约是2500kg/m3。
(二)力学性质:玻璃的力学性质决定于化学组成、制品形状、表面性质和加工方法。
凡含有未熔杂物、结石、节瘤或具有微细裂纹的制品，都会造成应力集中，从而急剧降低其机械强度。
在建筑中玻璃经常承受弯曲、拉伸、冲击和震动，很少受压，所以玻璃的力学性质的主要指标是抗拉强度和脆性指标。
玻璃的实际抗拉强度为30～60MPa。
普通玻璃的脆性指标(弹性模量与抗拉强度之比E／R拉)为1300～1500(橡胶为0.4～0.6)。
脆性指标越大，说明脆性越大。
(三)热物理性质:(1)玻璃的导热性很差，在常温时其导•热系数仅为铜的1／400，但随着温度的升高将增大。
另外，它还受玻璃的颜色和化学组成的影响．(2)玻璃的热膨胀性决定于化学组成及其纯度，纯度越高热膨胀系数越小。
(3)玻璃的热稳定性决定于玻璃在温度剧变时抵抗破裂的能力。
玻璃的热膨胀系数越小，其热稳定性越高。
玻璃制品越厚、体积越大，热稳定性越差。
因此须用热处理方法提高制品的热稳定性。
(四)化学稳定性:玻璃具有较高的化学稳定性，但长期遭受侵蚀性介质的腐蚀，也能导致变质和破坏。
(五)玻璃的光学性能:玻璃既能透过光线，又能反射光线和吸收光线，所以厚玻璃和多层重叠玻璃，往往是不易透光的：玻璃反射光能与投射光能之比称为反射系数。
反射系数的大小决定于反射面的光滑程度、折射率、投射光线入射角的大小、玻璃表面是否镀膜及膜层的种类等因素。
玻璃吸收光能与投射光能之比称为吸收系数；透射光能与投射光能之比称为透射系数。
反射系数、透射系数和吸收系数之和为l00％。
普通3mm厚的窗玻璃在太阳光垂直投射的情况下，反射系数为7%，吸收系数为8％．透射系数为85%。
将透过3mm厚标准透明玻璃的太阳辐射能量作为1.0，其它玻璃在同样条件下透过太阳辐射能的相对值称为遮蔽系数。
(完整版)玻璃物理化学性能计算
二、玻璃的组成对粘度的作用
玻璃成分与玻璃粘度之间存在卓复杂的关系，一般可以从硅氧比、离子的极化、键强、结构对称性以及配位数等方面来说明。现分述于如：
2.1氧硅比
当氧硅比增大（例如熔体中碱含量增大），使大型四面体群分成为小型四面体群，自由体空间随之增大，导致熔体粘度下降，
一些钠钙硅酸盐在1400℃的粘度
在碱硅二元玻璃中，当O/Si比很低时，对粘度其主要作用的是硅氧四面体[SiO4]间的键力。极化力最大的Li+是减弱Si-O-Si键的作用最大，故粘度按Li2O-Na2O-K2O顺序递增。
2.4结构的对称性
在一定的条件下，结构的对称性对粘度有着重要的作用。如果结构不对称就可能在结构中存在缺陷和弱点，因此使粘度下降。
于10%—12%时增加粘度。
（4）PbO、CdO、BiO、SnO2等降低玻璃粘度。
此外，Li2O、ZnO、B2O3等都有增加低温粘度，降低高温粘度的作用。
3、玻璃粘度参考点
在玻璃生产上常用的粘度参考点如下：
（1）应变点：应力能在几小时内消除的温度，大致相当于粘度为 1013.6Pa.s,时的温度。
（2）转变点：相当一粘度为, 1012.4Pa.s时的温度，通常用T表示。
氰化物如Na2SiF6、Na3AlF6，硫酸盐如芒硝，氯化物如NaCl等都能显著地降低玻璃的表面张力，因此，这些化合物的加入，均有利于玻璃的澄清和均化。
表面张力随着温度的升高而降低，二者几乎成直线关系，实际上可认为，当温度提高100℃时表面张力减少1%，然而在表面活性组分及一些游离的氧化物存在的情况下，表面张力能随温度升高而稍微增加。
例如，硅氧键和硼氧键的键强属于同一数量级的，然而石英玻璃的粘度却比硼氧玻璃大的多，这正是由于二者结构的对称程度不同所致。又如磷氧键和硅氧键键强也属于同一数量级的，但是磷氧玻璃的粘度比石英玻璃的小的多。主要磷氧玻璃四面体中又一带双键氧、结构不对称的缘故。
玻璃工艺学玻璃的物理化学特性
3 热历史对密度、粘度、热膨胀的影响
• T提高未达到Tg ~Tf区时,快冷玻璃的热膨 胀系数和慢冷玻璃的热膨胀系数变化相同, 快冷玻璃的热膨胀系数较大；
• 当通过Tg ~Tf区时,快冷玻璃的热膨胀系数 变化较小,慢冷玻璃的热膨胀系数产生了突 变；
• T继续提高时,快冷玻璃的热膨胀系数先升 后降,慢冷玻璃的热膨胀系数继续升高或下 降。
• 2二元系统玻璃生成规律 1 形成范围与R的半径、电价、极化率、场
强、配位数等有关
结束
2 RmOn-B2O3系统玻璃的生成规律
①同价R半径越大成 玻范围越大。
②半径相近,电荷越 小成玻范围越大。 Li+>Mg2+>Zr4+
成 玻 区 50 域 40
30
Pb
2+
Na
K
mol%
20 10
+ Li
2+
结束
要掌握的玻璃结构
• 硅酸盐玻璃：石英玻璃、R2O-SiO2 系统玻璃和R2O- RO- SiO2系统玻 璃
• 硼酸盐玻璃：B2O3玻璃、碱硼酸盐 玻璃和钠硼硅玻璃
• 磷酸盐玻璃： P2O5玻璃
结束
1.1.4玻璃结构中阳离子的分类与作用 1 玻璃结构中阳离子的分类
• 玻璃结构中阳离子的分类是依据元 素与氧结合的单键能的大小和能否 生成玻璃,将氧化物分为：网络生成 体氧化物、网络外体氧化物、中间 体氧化物。相应的阳离子分别称为 网络生成离子、网络外离子、中间 离子。
1 硅酸盐熔体的结构 硅酸盐熔体倾向形成形状不规则、
短程有序的大离子聚集体
2 硅酸盐熔体的结构特点
①熔体中有许多聚合程度不同的负离子团平衡共存,
玻璃材料的物理化学性质及应用展望
玻璃材料的物理化学性质及应用展望玻璃是一种非晶体材料，由于其无特定的晶体结构，因此其性质和结构非常复杂。
玻璃的制造可以追溯到公元前3500年左右的古埃及，但直到今天，玻璃材料的物理化学性质和应用仍然是一个备受关注的研究领域。
1. 物理化学性质1.1 光学性质玻璃材料的光学性质是其最重要的性质之一。
由于其透明度和折射率的优良特性，玻璃在现代光学系统和传感器技术中被广泛应用。
例如，现代光学器件如透镜、棱镜和滤镜都是使用玻璃材料制成的。
1.2 导电性质虽然玻璃是一种绝缘材料，但是对于某些玻璃材料来说，它们具有导电性质。
例如，一些稀土元素掺杂的铌酸锂玻璃可以在高温下表现出可调节的电学性能，因此在太阳电池板、液晶显示器和微波器件制造中得到了广泛应用。
1.3 力学性质玻璃材料也具有很强的力学性质。
虽然玻璃表面看起来是光滑的，但实际上玻璃是一种非常硬的材料。
玻璃的坚硬程度常常用摩氏硬度来进行衡量，一般玻璃的摩氏硬度为5.5左右，这比普通金属材料要硬得多。
1.4 热学性质玻璃材料也具有很强的热学性质，因此在高温环境下具有较高的稳定性。
一般来说，玻璃的热膨胀系数非常小，因此在高温下也不会发生长度或面积的变化。
这一特性使玻璃成为高温实验室中非常实用的材料。
2. 应用展望2.1 生物医学应用现代医学领域对于高质量、低成本的医疗器械和生物传感器的需求越来越高。
玻璃材料的优良透明度和生物相容性使其成为生物医学应用的理想材料。
例如，一些玻璃材料可以用于制造人工晶体和人工关节，同时也可以应用于生物传感器、药物载体和生物医学检测等领域。
2.2 能源应用随着对清洁能源和可持续能源的需求越来越高，对于新型材料的研究也越来越广泛。
玻璃材料的高温稳定性、耐热性和光学性质是其在能源领域中的优势。
例如，太阳电池板、热电发电器和核反应堆的控制棒都可以使用玻璃材料来制造。
2.3 计算机应用在现代计算机领域，需要使用一些高质量、低折射率的材料来制作显示器、光纤和条形码读取器等设备。
玻璃化学强化
1 强化理论、工艺及管控简述
2
强化后各性能参数及测试简述 影响强化性能的各类因素分析 强化各因素在各水平下的设计经验总结
3
4
一、强化理论、工艺及管控简述
• 1、强化理论
– 玻璃的强化一般分为物理强化和化学强化。 • 物理强化：将普通平板玻璃或浮法玻璃在特定工艺条件下，经淬火法或风冷 淬火法加工处理而成。缺点：光学畸变 ；玻璃表面凹凸不平等 。 • 化学强化：是将普通平板玻璃或浮法玻璃通过离子交换方法，将玻璃表面成 分改变，使玻璃表面形成一层压应力层加工处理而成。 缺点：在温差变化大时有自爆（自己破裂）的可能性。 化学钢化法又称离子交换法，根据离 子交换的机理来改变玻璃表面的化 学组成，使玻璃表面的钠离子与来 自外界的离子半径较大的碱金属离 子（一般为钾离子）进行交换，在 玻璃表面产生压应力层，从而提高 了玻璃的强度。
一、强化理论、工艺及管控简述
• 2、强化工艺简述
– 由于我司所进行的强化方式是化学强化方式，所以具体的强化工艺如下：
预热
强化
退热
二次抛光
OK
强度测试
NG
清洗
再次强化
一、强化理论、工艺及管控简述
• 3、强化工艺的具体管控
– 3.1、半自动强化炉
左预热/冷却炉 强化炉 右预热/冷却炉
控制柜
预热：玻璃化学强化前需要预先 预热 从常温缓慢升温到一定温度， 缩短强化前玻璃与强化液的温 差。若直接将玻璃从常温状态 放入强化炉中，则很容易产生 崩边及裂片不良。 预热温度：350±10℃（设定350℃） 预热时间：3h。 强化：在玻璃预热完成后，通过 强化 控制柜将预热炉移至强化炉上方， 并将产品降至强化液中。 强化温度：420℃（设定420℃）； 强化时间：7.5h。 冷却：强化完成后，吊上产品并在 冷却 强化炉上方滴完强化液，然后将预 热炉在移至边上，通过控制柜将预 热炉调至冷却。 打开炉盖温度：200℃ 降下产品温度：100℃
玻璃物理强化和化学强化的原理及区别
强化效果
物理强化
物理强化的效果主要取决于玻璃表面的应力分布和应力值的大小，可以提高玻璃 的抗机械应力和抗冲击性能，但不易提高其抗化学腐蚀能力。
化学强化
化学强化的效果主要取决于离子交换的程度和压应力层的厚度，可以显著提高玻 璃的抗机械应力和抗化学腐蚀能力，但不易提高其抗冲击性能。
应用领域
物理强化
适用于需要提高玻璃抗机械应力和抗 冲击性能的领域，如建筑、汽车、家 电等。
纳米增强材料
纳米增强材料能够显著提高玻璃的力学性能和热稳定性，是未来玻璃物理强化和化学强化的重要研究方向。
技术创新
ห้องสมุดไป่ตู้
新型强化工艺
随着对玻璃强化机理的深入理解，新型 强化工艺如离子注入、激光熔融、等离 子体处理等不断涌现，这些新工艺能够 进一步提高玻璃的强度和韧性。
VS
智能化强化技术
利用人工智能和机器学习技术，实现玻璃 强化过程的智能化控制，提高强化质量和 效率。
对其他行业的影响
建筑行业
强化玻璃在建筑领域的应用，如幕墙、隔断等，提高了建筑的安全 性和美观度，同时也为建筑设计提供了更多的选择和创意。
家居装饰行业
强化玻璃在家庭装修和家具制作中的应用，如餐桌、茶几等，不仅 增加了家居的美观度，还提高了家居的安全性和耐用性。
电子行业
强化玻璃在电子产品中的应用，如手机、平板电脑等，提高了产品的 质量和用户体验。
化学强化
适用于需要提高玻璃抗机械应力和抗 化学腐蚀能力的领域，如电子产品、 光学仪器、医疗器械等。
04
物理强化和化学强化的发展 趋势
新材料的应用
新型玻璃材料
随着科技的发展，新型玻璃材料如石英玻璃、硼酸盐玻璃、金属玻璃等不断涌现，这些材料具有更高的强度、耐 热性和耐腐蚀性，为物理和化学强化技术的发展提供了更多可能性。
玻璃行业产品质量检验标准
玻璃行业产品质量检验标准引言：玻璃作为一种重要的建筑材料，广泛应用于建筑、家具、装饰等各个行业。
为确保玻璃产品的质量，保障使用者的安全，制定了一系列的产品质量检验标准。
本文将针对玻璃行业产品的质量检验标准进行全面的论述，包括玻璃的物理性能、机械性能、化学性能等方面。
一、玻璃的物理性能检验标准1. 透光性检验标准：玻璃作为一种透明材料，其透光性能对于其质量至关重要。
透光性检验标准包括透光率、反射率、透射率等指标。
2. 密度检验标准：玻璃的密度是其物理性能的重要指标之一，也是表征玻璃质量的关键参数。
密度检验标准主要包括测量密度的方法以及密度的允许误差范围。
3. 硬度检验标准：硬度是玻璃的抗划伤能力的量化指标，也是用来评估玻璃质量的重要标准。
硬度检验标准包括洛氏硬度、维氏硬度等指标。
二、玻璃的机械性能检验标准1. 弯曲强度检验标准：玻璃在承受外力时的抗弯曲能力对于其在实际使用中的安全性至关重要。
弯曲强度检验标准包括静态弯曲强度和动态弯曲强度。
2. 抗冲击性检验标准：玻璃作为一种易脆材料，在受到外力冲击时容易破碎。
抗冲击性检验标准包括玻璃的抗冲击强度、冲击破坏的形态等指标。
3. 破裂韧性检验标准：破裂韧性是评价玻璃抗破坏能力的重要指标。
破裂韧性检验标准包括断裂韧性、拉伸韧性等指标，用以评估玻璃的耐用性和抗破碎性能。
三、玻璃的化学性能检验标准1. 酸碱侵蚀检验标准：玻璃在长期接触酸碱环境时容易受到侵蚀，影响其使用寿命。
酸碱侵蚀检验标准主要包括玻璃对酸碱的耐蚀性能、耐大气侵蚀性能等指标。
2. 化学耐久性检验标准：玻璃在接触化学物质时容易发生化学反应，导致性能变化。
化学耐久性检验标准包括玻璃的耐热性、耐候性、耐湿性等指标。
3. 温度变化性检验标准：玻璃在温度变化时表现出不同的性能，温度变化性检验标准主要包括线膨胀系数、热传导系数等指标，用以评估玻璃的热稳定性能。
四、玻璃的光学性能检验标准1. 折射率检验标准：玻璃的折射率是其光学性能的重要参数，折射率检验标准包括测量折射率的方法以及折射率的精度要求。
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Ⅰ.GG17耐高温玻璃
GG17耐高温玻璃性能完全符合ISO3583国际标准，是一种高硼硅玻璃，具有优良的物理化学性能，它的含硅量在80％以上，玻璃的内部结构稳定性极为良好，因而具有较好的机械性能和化学性能；由于它的低热膨胀系数，能更好的耐受较高的温差，并具有良好的灯焰加工性能，是制造实验室用各种加热器皿、结构复杂的玻璃仪器、化工设备和压力水表玻璃等的良好玻璃材料。
具体的物理化学性能如下：
含硅量80％以上
应变温度520℃
退火温度560℃
软化温度820℃
折射率 1.47
透光率(2mm) 92％
弹性模量67KNmm-2
抗张强度40-120Nmm-2
玻璃应力光学常数 3.8×10-6mm2 /N
加工温度(104dpas) 1220℃
线膨胀系数(20-300℃) 3.3×10-6K-1
密度(20℃) 2.23gcm-1
比热0.9Jg-1K-1
导热率 1.2Wm-1K-1
耐水性能(ISO 719) 1级
耐酸性能(ISO 195) 1级
耐碱性能(ISO 695) 2级
耐热急变玻棒法玻棒Φ6×30mm 300℃
关于GG17玻璃的几点说明
a.GG17玻璃制造的仪器如需长期加热和加压，它的最高安全操作温度不应超过应变温度(520℃)。
它在加热到退火温度时，不易变形，如放在适当支架上，且内部不受压力情况下，可以在短时间内加热到600℃，在此情况下，应使仪器缓慢冷却，藉以减少产生永久应力的程度。
b.GG17玻璃管(在25℃时)的安全工作压力可根据下式计算：
P=140T/D P为安全工作压力单位为kg/cm2
T为玻璃管壁厚D为玻璃管内径单位为mm
上式公式不适用于具有平底的玻璃管
c.GG17玻璃化学组成：(%)
SiO2 B2O3 Al2O3 Na2O K2O
80.5 12.8 2 4 0.4
Ⅱ.“九五”耐高温玻璃
九五料玻璃是一种低碱高硼硅玻璃，不含钙镁锌及铂元素，具有较好的物理和化学性能，用于制造各种玻璃仪器。
具体的物理化学性能如下：
含硅量79％
应变温度520℃
退火温度540℃
软化温度755℃
线膨胀系数(20-300℃) 3.9×10-6K-1
密度(20℃) 22.8gcm-1
耐热争变温度(玻棒法) 220℃
耐水1级
耐酸1级
耐碱2级
Ⅲ.二号硬质料玻璃
二号硬质料玻璃也是优良的硼硅酸盐玻璃的一种。
它不仅具有与一号硬质料玻璃同样优良的物理和化学性能，并且具有良好的灯焰加工性能，故用以制造各种实验室用分馏管、冷凝管、蒸馏器等灯工精密玻璃仪器。
二号硬质料玻璃的物理和化学性能
含硅量77％
软化温度750℃
退火温度500℃
应变温度470℃
线热膨胀系数(20-300℃) 48×10-7/℃
比重 2.36g/cm3
抗水试验用0.3-0.5mm玻璃颗粒在纯水中煮沸1小时，用0.01N HCI滴定，失重0.04mg/g
抗酸试验在6.15N HCI中煮沸3小时，失重0.33mg/100cm2
抗碱试验在Na2CO3及NaOH混合液，在97.5±0.5℃上浸煮3小时，失重90mg/100cm2
Ⅳ.四号软质料玻璃
四号软质料玻璃是一种优良的钠碱玻璃，具有良好的化学性能和一定的机械强度，适宜于制造厚壁的玻璃仪器，制成的量器、干燥器，钟罩、试剂瓶、标本瓶等产品，牢固度好，能抵抗一般的化学侵蚀。
四号软质料玻璃的物理和化学性能
含硅量75％
软化温度668℃
退火温度470℃
应变温度430℃
线热膨胀系数(20-300℃) 88×10-7/℃
比重 2.38g/cm3
抗水试验用0.3-0.5mm玻璃颗粒，在纯水中煮沸1小时，用0.01N HCI滴定，失重0.26mg/g
抗酸试验在6.15N HCI中煮沸3小时，失重0.33mg/100cm2
抗碱试验在Na2CO3及NaOH混合液，在97.5±0.5℃上浸煮3小时，失重
60mg/100cm2
Ⅴ.五号软质料玻璃
五号软质料玻璃是另一种优良的钠碱玻璃，具有良好的化学性能和灯焰加工性能，用这种玻璃制造的滴定管、刻度吸管、移液管等仪器，能耐受一定的化学侵蚀，是一种优良的量器玻璃。
五号软质料玻璃的物理和化学性能
含硅量71％
软化温度698℃
退火温度480℃
线热膨胀系数(20-300℃) 89×10-7/℃
比重 2.39g/cm3
抗水试验用0.3-0.5mm玻璃颗粒，在纯水中煮沸1小时，用0.01N HCI滴定，失重0.25mg/g
抗酸试验在6.15N HCI中煮沸3小时，失重0.5mg/100cm2
抗碱试验在Na2CO3及NaOH混合液，在97.5±0.5℃上浸煮3小时，失重60mg/100cm2。