玻璃瓶模具设计基础.pdf

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第1章玻璃模设计基础
概述
无机改性、表面处理、混杂及微品化等技术、获得
所要求的高强、忖高温.半导体、激光、光电、磁
1,1玻璃的定义
光、声光、红外光学及非线性光学等性能。
(5)无定形
关于玻璃的定义,有各种说法:1)玻璃是
可按制作者的要求改变其形奈。如可以制成
过冷液体以固体状态而存在的物质:2)玻璃是粉体、薄膜、纤维、玦体、空心腔体、微珠、多
种透明豉半透明的北定形物质、其主要成分一孔体和混杂系短合材料等。
般为硅酸盐,但有时是由硼硅酸載磷胺盐等泥
合物组成的;3)玻璃是熔融液体冷却时不析出
玻璃的结构
结晶,逐淅硬化而形成的无机物质;4)玻璃是
前的结构测定技术还不能精确地测得玻璃
把加熔点以上的嫆融液体适当地急冷,在不和浙型玻璃材料原子的三维排列状况,只能以模
析晶的情况下硬化形成的具有各向同性约元定形型的方式加以描述,最具代表性的是微晶(豉晶
物质到国前为止,公认的玻璃定义尚未形成,子)模型和无规则网络模型
俱已有的关于玻磅定义的各种说法、把玻璃
(1)微鼎摸型
理解为“熔体閃受冷却,黏度渐增大而形成的
氧化物玻璃大多数原子与其最邻近原子的相
非晶态固体物质”,还是比较适宜的
对位置和对应的晶体完全相同,这些原子组成
1,2玻璃的共性
些非常微小(十儿A~数十A)的晶粒,它们
取问散乱、无规则,失去远程有序
(1)没有固定的熔点
(2)无埏则网络模型
玻璃有--个从熔融状态到固体状态的连变
氧化物玻璃最邻近原子间的键长、键角等基
化的过程,即有-个从转变温度7。)到软化本上:写对应的晶态相似,允许在一定范固内
温度(T)的温度范問。在该温度范中
落,由J键的无堀则排列而失去远程有序性。
生熔体→固体的可逆性的转变,许多物理竺能都
硬球无觑则密堆模型
发生连续且制烈变化,该温度范围被称为玻璃的
氧化物玻璃塔体为硬球均匀、连续、无规则地
转变区”或“反常“区。
堆积体.馍型中没有可以容纳另ー个球体的空间。
2)各向同性
坡璃通常悬透的,可以制作均质透光材
1.4玻璃的化学组成
料。当玻璃内部不存在应力或缺陷的情况下,光
专统的氧化物玻璃的组成最广,成分的变化
线在内部的散射很少,其力学、热学、电学等偿范北很大,通常是指以[SxO]四面体为喇络
能都是各向相同的。
骨架的硅酸盐玻璃,即以二氧化硅为主要原料的
(3)没有晶界或粒界
玻璃、并发展了酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、铝
可获得原子、分子级平滑表面,并具有良好硅酸盐玻聘等。新型玻璃主要包括特殊的氧化
的气密性。
物、鹵化物和硫属化合物系统的非晶态材料等,
(4)性能可设计性
这些新非晶态材料,一般都與有特殊的光学
玻的膨胀系数、黏度、电导、电阻、介电损磁学、电学(绝缘、半导体、趙导等)、记忆
耗、离子扩速度及化学稳定性等性能一般都循储、功能转换、非线性光学特性,已成为现代
加和法则。可通过词整成分及提纯、掺杂、有机一非晶态材料的研究热点之一,详表16.1-1
A=10
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1402第16篇玻璃模设让
16,1-1玻璃的化学组成
类
组成
Li)-S(O2,Na2O-SO2,K2Oー(2,M感)ーSIC、Ca?B2い3,BaOS2,PO
硅酸盐
-sit, Nio C() S
传酸盐
Li0)B2O;、NaxO-F2Oh,上2〔)-B1O,MB2Oa,CaO-B2O:,PO-B2O,
统
Na20-a-bx0: ,zn-p.-ii g. Al]2-F Sik -Fa(>
120-P2(k,Na2O)-HP25,?Mgい)-R2O,()-P2,Ha)-P2(为,K-ia
化「磷盐
Al2 0; P2s, Sio2 -P: 03, B() -P2(]5, V203s-p20s, Fe2o -P205, WG-
物
硅酸樹
E.] -Sio
玻
璃铝砫酸盐
a2(-Al2CりーSi(:、(aO-Al2O-S2
彌酸
[ -Al203 -BO%. 220- Al2()3-1
明硅酸N2O-Al20-EOA-S(2
纯氯化物
sio,, B20. :2os, [re, As20]s
?酸盐
LI O-creo Na(]-4rcl, K20)?, B20k-c, 5102-4
钨酸盐
NB2O?WwG1O-WO
细酸盐
Na 0-MO, K)-MD): L20 -Moo
碲酸盐
Nax 0-TC)
氧化物BE,AaF-BeE、,2-ER-7TiF,CdR-RF3-aF
玻、氯酸盐
Al P0)3-ALF3-NAF-CAFZ
S, As-se, AS-TE, Gt-s, Ct-se, Ge-te, As-s-se, As
硫系玻璃As-Se-Ta,A。-S-,Ae-i-Te,A-Ge-7e,As-S-Ge,lis-Ces-Gs
Sb20, Ag20y-cuo
NA2S-GEO Na2s-rr), Na25-sich
1.5玻璃的性质
Pa's;成形相成的黏度为10~10Pas:热处理
及其它相应的黏度10F~-1014Pas
1,5,1玻璃的度
(1)玻瑞度与温度的关系
在重力、机被力和典应力等的作用下.玻璃
玻璃的黏度随温度瘅低而增大,从玻璃液到
液中的构组元(离子或离子组团)相互间发生固态玻璃的转变,黏度是连续变化的
流动,这种流动形态是粘澔流动。粘流动用黏
硅酸盐玻璃在10Pas(或更低)至约10
度来量
Pa's的黏度范围内,玻璃的黏度由温度和化学
黏度是表征玻璃熔体的内摩擦力,由熔体的组成决定,而从10?Pa's至10-Pa"s(或更高
结构本质决定的。黏度大小是熔体諃结构的外的范周内,黏度又是时间的数。图16.1-1为
在表现。一般地说,聚合程度较高的熔体往往有Na2O-CaO-i2玻璃的弹性模量、黏度与温度
较高的度,度越大,熔体的流动性就较差,的关系曲线。在温度较商的A区,玻璃表现为
反之,亦然
典型的粘性液体。它的弹性性质近于消失,黏度
度的单位为Pa's。貓庚在玻璃制品生产仅决定于玻調的组成和温度;在ど区(一般叫
过程中有着重要作用,它决定了玻璃生产全过鞋转变区)、黏度随温度下降而迅速增大,弹性模
中各个特性阶段的温度:澄潝相应的黏度为10量也迅速增大,此时、黏度除决定于组成和温度
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