第1篇玻璃基础理论
绪论3
01玻璃在国民经济中的作用3
02玻璃的发展历程3
03玻璃工艺研究发展展望4
第1章玻璃的结构与组成7
11玻璃的定义与通性7
111玻璃的定义7
112玻璃的通性7
12玻璃结构9
121晶子学说9
122无规则网络学说10
123玻璃结构理论的进展11
13玻璃结构和熔体结构的关系11
131硅酸盐熔体的结构11
132玻璃结构与熔体结构的关系12
14单元系统玻璃12
141石英玻璃结构12
142氧化硼玻璃结构14
143五氧化二磷玻璃结构15
15硅酸盐玻璃结构16
151碱硅酸盐玻璃结构16
152钠钙硅玻璃结构16
16硼酸盐玻璃结构17
161碱硼酸盐玻璃结构17
162钠硼硅玻璃结构18
17磷酸盐玻璃结构20
18其他氧化物玻璃结构20
181铝酸盐玻璃20
182铝硼酸盐玻璃21
183铍酸盐、钒酸盐等类型玻璃21
19逆性玻璃21
110硫属化合物玻璃23
111卤化物玻璃24
112玻璃结构中阳离子的分类24
1121网络生成体氧化物24
1122网络外体氧化物24
1123中间体氧化物25
113各种氧化物在玻璃中的作用25
1131碱金属氧化物的作用25
1132二价金属氧化物的作用26
1133氧化铝29
1134氧化硼30
1135氧化镧30
1136氧化铋30
1137氧化锆30
1138氧化钛30
114玻璃的热历史31
1141玻璃在转变温度区的结构、性能的
变化规律31
1142热历史对性能的影响32
1143理论分析33
115玻璃成分、结构、性能之间的关系34
思考题36
第2章玻璃的形成规律37
21玻璃的形成方法37
22玻璃形成的热力学条件38
23玻璃形成的动力学条件38
24玻璃形成的结晶化学理论42
241熔体结构42
242键强42
243键性43
244温特的原子构造理论44
25氧化物玻璃形成区45
251一元系统玻璃45
252二元系统玻璃形成区45
253三元系统玻璃形成区47
思考题55
第3章熔体和玻璃体的相变56
31玻璃分相56
311两种不同分相结构及机理57
312二元系统玻璃的分相59
313三元系统玻璃的分相60
314玻璃分相的原因61
315分相对玻璃性能的影响62
32玻璃的析晶64
321成核过程65
322晶体生长68
323影响玻璃析晶的因素68
33微晶玻璃的核化和晶化69
331低膨胀锂铝硅微晶玻璃的晶相70
332低膨胀锂铝硅微晶玻璃的成核剂71
333低膨胀锂铝硅微晶玻璃的热处理
过程71
34玻璃的析晶缺陷72
341玻璃析晶缺陷产生的原因72
342影响玻璃析晶缺陷产生的因素72
思考题74
第4章玻璃的黏度及表面性质75
41玻璃的黏度75
411黏度与温度的关系75
412黏度与熔体结构的关系78
413黏度与玻璃组成的关系78
414黏度参考点81
415黏度在生产中的应用81
416黏度的计算和测定83
42玻璃的表面张力86
421玻璃表面张力的物理与工艺意义86
422玻璃表面张力与组成、温度的关系87
423玻璃的润湿性及影响因素90
43玻璃的表面性质91
431玻璃的表面组成与表面结构91
432玻璃表面的离子交换93
433玻璃的表面吸附93
思考题93
第5章玻璃的力学性能及热学性能95
51玻璃的力学性能95
511玻璃的机械强度95
512玻璃的弹性100
513玻璃的硬度与脆性102
514玻璃的密度104
52玻璃的热学性能107
521玻璃的热膨胀系数107
522玻璃的比热容112
523玻璃的导热性112
524玻璃的热稳定性114
思考题116
第6章玻璃的化学稳定性117
61玻璃的侵蚀机理117
611水对玻璃的侵蚀117
612酸对玻璃的侵蚀118
613碱对玻璃的侵蚀119
614大气对玻璃的侵蚀119
62影响玻璃化学稳定性的因素120
621化学组成的影响120
622热处理的影响121
623表面状态的影响122
624温度和压力的影响122
63特殊的侵蚀情况123
631玻璃的脱片现象123
632玻璃的生物发霉124
633金属蒸气对玻璃的侵蚀124
64玻璃化学稳定性的测定方法124
641粉末法124
642表面法125
思考题125
第7章玻璃的电学及磁学性质126
71玻璃的导电性126
711玻璃的导电机理126
712玻璃的电导率126
713玻璃的表面电导率130
72玻璃的介电性130
721玻璃的介电常数130
722玻璃的介电损耗132
723玻璃的介电强度133
73玻璃的半导体性133
74玻璃的磁学性质135
741玻璃的磁化率135
742玻璃的反磁性135
743玻璃的顺磁性135
思考题136
第8章玻璃的光学性质137
81玻璃的折射率137
811玻璃折射率与组成的关系138
812玻璃的色散140
813玻璃折射率与温度、热历史的
关系141
82玻璃的光学常数142
83玻璃的反射、散射、吸收和透过143
831反射143
832散射143
833吸收和透过144
84玻璃的红外和紫外吸收145
841红外吸收145
842紫外吸收146
思考题147
第9章玻璃的着色和脱色148
91概述148
92离子着色149
921离子的电子层结构与光吸收的
关系149
922第4周期过渡金属离子的着色149
923稀土金属离子的着色150
924离子着色理论152
925常见离子的着色158
926离子的混合着色163
93硫、硒及其化合物的着色166
931硫硒着色玻璃167
932硫碳着色玻璃168
933硫化镉和硒化镉着色玻璃170
94金属胶体着色171
941金属离子的溶解172
942金属离子的还原172
943金属原子的成核和长大172
95玻璃的其他着色方法173
951玻璃的辐射着色173
952热喷涂着色174
953感光着色174
954光致变色玻璃175
955扩散着色175
96颜色的表示方法175
961CIE系统176
962xy颜色图176
963有色玻璃的色度计算177
97玻璃的脱色178
971玻璃脱色原理178
972硒钴脱色178
973硒钴脱色中的问题178
思考题179第2篇玻璃工艺基础
第10章原料及原料选择183
101原料概述及分类183
102原料的选择183
103主要原料184
1031引入酸性氧化物的原料184
1032引入碱土金属氧化物及其他二价
金属氧化物的原料189
1033引入碱金属氧化物的原料192
1034引入四价金属氧化物的原料196
1035天然含碱原料与矿渣原料196
104辅助原料197
1041澄清剂197
1042着色剂200
1043脱色剂202
1044乳浊剂204
1045助熔剂205
1046氧化剂与还原剂205
105碎玻璃206
106稀土元素氧化物在玻璃工业中的
应用207
107原料的标准化、专业化生产和均化
技术207
1071原料的标准化、专业化生产207
1072原料的均化技术208
思考题214
第11章配合料制备215
111玻璃组成的设计和确定215
1111设计与确定玻璃组成的步骤216
1112玻璃组成的设计与确定方法
举例217
112配合料的计算221
113配合料的制备225
1131配合料的质量要求225
1132原料的运输和贮存227
1133原料的加工处理228
1134配合料的称量232
1135配合料的混合232
1136配合料的输送与贮存233
1137配合料的质量检验233
1138配合料的粒化234
思考题235
第12章玻璃的熔制236
121玻璃的熔制过程236
122硅酸盐形成和玻璃的形成237
1221配合料的加热反应237
1222硅酸盐形成过程的动力学239
1223玻璃形成过程的动力学241
123玻璃的澄清243
1231配合料熔化过程气体的析出243
1232玻璃中气泡的形成243
1233气体在玻璃熔体中的溶解及
扩散245
1234从熔体中排出气泡及气体246
124玻璃液的均化253
125玻璃液的冷却253
126影响玻璃熔制过程的工艺因素254
1261玻璃组成254
1262原料的性质及其种类的选择254
1263配合料的影响254
1264投料方式的影响255
1265加速剂的影响255
1266熔制制度的影响256
1267玻璃液流的影响257
1268窑炉、耐火材料的影响257
1269熔制工艺改进的影响257
127玻璃熔制的温度制度257
1271坩埚窑中玻璃熔制的温度制度257
1272池窑中玻璃熔制的温度制度259
128玻璃池窑用耐火材料的选用和蚀变262
1281玻璃池窑用耐火材料的种类与
选用262
1282耐火材料在池窑中的蚀变264
思考题271
第13章玻璃体的缺陷272
131概述272
132气泡272
1321一次气泡273
1322二次气泡273
1323耐火材料气泡275
1324污染泡275
1325金属铁引起的气泡276
1326气泡的检验276
133结石276
1331配合料结石277
1332耐火材料结石277
1333析晶结石280
1334硫酸盐夹杂物282
1335黑色夹杂物“黑斑子”与污
染物282
1336结石的检验282
134条纹和节瘤284
1341熔制不均匀引起的条纹和节瘤285
1342耐火材料被侵蚀引起的条纹和
节瘤286
1343窑碹玻璃滴引起的条纹和节瘤286
1344结石熔化引起的条纹和节瘤286
1345表面张力对消除条纹的作用287
1346条纹和节瘤的检验287
思考题290
第14章玻璃的成形291
141概述291
142玻璃的性能对成形的作用291
1421黏度对成形的作用291
1422表面张力对成形的作用292
1423弹性对成形的作用292
1424比热容、热导率、热膨胀、表面辐
射强度和透热性对成形的作用293
143玻璃的成形制度293
1431玻璃成形过程中的热传递294
1432玻璃的成形制度295
144玻璃的成形方法300
1441人工成形300
1442玻璃管的成形302
1443玻璃瓶罐的成形304
1444平板玻璃的成形307
1445其他成形方法314
思考题315
第15章玻璃的退火与钢化316
151玻璃中的应力316
1511玻璃中的热应力316
1512玻璃中的结构应力318
1513玻璃的机械应力318
1514玻璃中应力的表示和测定318
152玻璃的退火322
1521玻璃中应力的消除322
1522玻璃的退火温度323
1523玻璃的退火工艺325
1524制定退火制度时的有关问题326
1525玻璃的精密退火和退火设备327
153玻璃的钢化329
1531玻璃的物理钢化329
1532玻璃的化学钢化334
思考题338
第16章玻璃的加工339
161玻璃的冷加工339
1611研磨与抛光339
1612切割与钻孔345
1613喷砂及砂雕347
1614刻花与雕刻349
162玻璃制品的热加工352
1621玻璃制品的热加工原理352
1622玻璃制品热加工的主要方法352
1623特殊加工方法353
1624玻璃的热弯360
163玻璃的封接362
1631封接原理362
1632对封接玻璃的性能要求363
1633与玻璃封接用的金属365
1634封接的形式365
1635玻璃封接的条件367
思考题368
第17章玻璃表面处理技术369
171玻璃表面的清洁处理369
1711表面清洁度的检验标准369
1712清洁处理方法370
172玻璃表面的化学蚀刻、化学抛光和
蒙砂372
1721玻璃表面的化学蚀刻372
1722玻璃表面的化学抛光373
1723玻璃表面的化学蒙砂374
173玻璃表面镀膜的方法376
1731化学还原法376
1732化学气相沉积法376
1733溶胶凝胶法377
1734真空蒸发镀膜法378
1735阴极溅射镀膜法379
1736离子镀膜法379
174镀膜类玻璃380
1741热反射玻璃380
1742吸热玻璃381
1743低辐射玻璃381
1744表面导电膜383
1745电致变色膜385
1746玻璃表面的憎水膜和防雾膜386
1747玻璃表面着色387
1748表面光学薄膜388
思考题391
第18章玻璃工业的环境保护392
181玻璃自身有害物的污染与防治392
1811玻璃自身有害物的危害性392
1812玻璃中有害物溶出的污染及
防治393
1813玻璃原料中有害物挥发的污染及
防治394
182玻璃工业对大气的污染395
1821废气污染及其防治395
1822粉尘污染及其防治399
183玻璃工业对水体的污染及其治理402
1831玻璃工厂中废水的来源402
1832废水污染治理的措施403
184噪声及其防治405
1841噪声的危害405
1842噪声允许标准405
1843噪声的分类406
1844噪声的防治406
思考题407
附录Ⅰ常用的玻璃原料转化系数408
附录Ⅱ英国、美国、联邦德国、前苏联筛子
的规格409
参考文献411第1章玻璃的结构与组成3
11玻璃的定义与通性3
111玻璃的定义3
112玻璃的通性3
12玻璃结构5
121晶子学说5
122无规则网络学说6
123玻璃结构理论的进展7
13玻璃结构和熔体结构的关系7
131硅酸盐熔体的结构7
132玻璃结构与熔体结构的关系8
14单元系统玻璃8
141石英玻璃结构8
142氧化硼玻璃结构10
143五氧化二磷玻璃结构11
15硅酸盐玻璃结构12
151碱硅酸盐玻璃结构12
152钠钙硅玻璃结构12
16硼酸盐玻璃结构13
161碱硼酸盐玻璃结构13
162钠硼硅玻璃结构14
17磷酸盐玻璃结构16
18其他氧化物玻璃结构16
181铝酸盐玻璃16
182铝硼酸盐玻璃17
183铍酸盐、钒酸盐等类型玻璃17
19逆性玻璃17
110硫属化合物玻璃19
111卤化物玻璃20
112玻璃结构中阳离子的分类20
1121网络生成体氧化物20
1122网络外体氧化物20
1123中间体氧化物21
113各种氧化物在玻璃中的作用21
1131碱金属氧化物的作用21
1132二价金属氧化物的作用22
1133氧化铝25
1134氧化硼26
1135氧化镧26
1136氧化铋26
1137氧化锆26
1138氧化钛26
114玻璃的热历史27
1141玻璃在转变温度区的结构、性能的
变化规律27
1142热历史对性能的影响28
1143理论分析29
115玻璃成分、结构、性能之间的关系30
思考题32
第2章玻璃的形成规律33
21玻璃的形成方法33
22玻璃形成的热力学条件34
23玻璃形成的动力学条件34
24玻璃形成的结晶化学理论38
241熔体结构38
242键强38
243键性39
244温特的原子构造理论40
25氧化物玻璃形成区41
251一元系统玻璃41
252二元系统玻璃形成区41
253三元系统玻璃形成区43
第3章熔体和玻璃体的相变52
31玻璃分相52
311两种不同分相结构及机理53
312二元系统玻璃的分相55
313三元系统玻璃的分相56
314玻璃分相的原因57
315分相对玻璃性能的影响58
32玻璃的析晶60
321成核过程61
322晶体生长64
323影响玻璃析晶的因素64
33微晶玻璃的核化和晶化65
331低膨胀锂铝硅微晶玻璃的晶相66
332低膨胀锂铝硅微晶玻璃的成核剂67
333低膨胀锂铝硅微晶玻璃的热处理
过程67
34玻璃的析晶缺陷68
341玻璃析晶缺陷产生的原因68
342影响玻璃析晶缺陷产生的因素68
思考题70
第4章玻璃的黏度及表面性质71
41玻璃的黏度71
411黏度与温度的关系71
412黏度与熔体结构的关系74
413黏度与玻璃组成的关系74
414黏度参考点77
415黏度在生产中的应用77
416黏度的计算和测定79
42玻璃的表面张力82
421玻璃表面张力的物理与工艺意义82
422玻璃表面张力与组成、温度的
关系83
423玻璃的润湿性及影响因素86
41玻璃的表面性质87
431玻璃的表面组成与表面结构87
432玻璃表面的离子交换89
433玻璃的表面吸附89
思考题89
第5章玻璃的力学性能及热学性能91
51玻璃的力学性能91
511玻璃的机械强度91
512玻璃的弹性96
513玻璃的硬度与脆性98
514玻璃的密度100
51玻璃的热学性能103
521玻璃的热膨胀系数103
522玻璃的比热容108
523玻璃的导热性108
524玻璃的热稳定性110
思考题112
第6章玻璃的化学稳定性113
61玻璃的侵蚀机理113
611水对玻璃的侵蚀113
612酸对玻璃的侵蚀114
613碱对玻璃的侵蚀115
614大气对玻璃的侵蚀115
62影响玻璃化学稳定性的因素116
621化学组成的影响116
622热处理的影响117
623表面状态的影响118
624温度和压力的影响118
63特殊的侵蚀情况119
631玻璃的脱片现象119
632玻璃的生物发霉120
633金属蒸气对玻璃的侵蚀120
64玻璃化学稳定性的测定方法120
641粉末法120
642表面法121
思考题121
第7章玻璃的电学及磁学性质122
71玻璃的导电性122
711玻璃的导电机理122
712玻璃的电导率122
713玻璃的表面电导率126
72玻璃的介电性126
721玻璃的介电常数126
722玻璃的介电损耗128
723玻璃的介电强度129
73玻璃的半导体性129
74玻璃的磁学性质131
741玻璃的磁化率131
742玻璃的反磁性131
743玻璃的顺磁性131
思考题132
第8章玻璃的光学性质133
81玻璃的折射率133
811玻璃折射率与组成的关系134
812玻璃的色散136
813玻璃折射率与温度、热历史的
关系137
82玻璃的光学常数138
83玻璃的反射、散射、吸收和透过139
831反射139
832散射139
833吸收和透过140
84玻璃的红外和紫外吸收141
841红外吸收141
842紫外吸收142
思考题143
第9章玻璃的着色和脱色144
91概述144
92离子着色145
921离子的电子层结构与光吸收的
关系145
922第4周期过渡金属离子的着色145
923稀土金属离子的着色146
924离子着色理论148
925常见离子的着色154
926离子的混合着色159
93硫、硒及其化合物的着色162
931硫硒着色玻璃163
932硫碳着色164
933硫化镉和硒化镉着色玻璃166
94金属胶体着色167
941金属离子的溶解168
942金属离子的还原168
943金属原子的成核和长大168
95玻璃的其他着色方法169
951玻璃的辐射着色169
952热喷涂着色170
953感光着色170
954光致变色玻璃171
955扩散着色171
96颜色的表示方法171
961CIE系统172
962xy颜色图172
963有色玻璃的色度计算173
97玻璃的脱色174
971玻璃脱色原理174
972硒钴脱色174
973硒钴脱色中的问题174
思考题175第2篇玻璃工艺基础
第10章原料及原料选择179
101原料概述、分类179
102原料的选择179
103主要原料180
1031引入酸性氧化物的原料180
1032引入碱土金属氧化物及其他二价金属氧化物的
原料185
1033引入碱金属氧化物的原料188
1034引入四价金属氧化物的原料192
1035天然含碱原料与矿渣原料192
104辅助原料193
1041澄清剂193
1042着色剂196
1043脱色剂198
1044乳浊剂200
1045助熔剂201
1046氧化剂与还原剂201
105碎玻璃202
106稀土元素氧化物在玻璃工业中的
应用203
107原料的标准化、专业化生产和均化
技术203
1072原料的均化技术204
思考题210
第11章配合料制备208
111玻璃组成的设计和确定208
1111设计与确定玻璃组成的步骤209
1112玻璃组成的设计与确定方法
举例210
112配合料的计算214
113配合料的制备218
1131配合料的质量要求218
1132原料的运输和贮存220
1133原料的加工处理221
1134配合料的称量225
1135配合料的混合225
1136配合料的输送与贮存226
1137配合料的质量检验226
1138配合料的粒化227
思考题228
第12章玻璃的熔制229
121玻璃的熔制过程229
122硅酸盐形成和玻璃的形成230
1221配合料的加热反应230
1222硅酸盐形成过程的动力学232
1223玻璃形成过程的动力学234
123玻璃的澄清236
1231配合料熔化过程气体的析出236
1232玻璃中气泡的形成236
1233气体在玻璃熔体中的溶解及
扩散238
1234从熔体中排出气泡及气体239
124玻璃液的均化246
125玻璃液的冷却246
126影响玻璃熔制过程的工艺因素247
1261玻璃组成247
1262原料的性质及其种类的选择247
1263配合料的影响247
1264投料方式的影响248
1265加速剂的影响248
1266熔制制度的影响249
1267玻璃液流的影响250
1268窑炉、耐火材料的影响250
1269熔制工艺改进的影响250
127玻璃熔制的温度制度250
1271坩埚窑中玻璃熔制的温度制度250
1272池窑中玻璃熔制的温度制度252
128玻璃池窑用耐火材料的选用和蚀变255
1281玻璃池窑用耐火材料的种类与
选用255
1282耐火材料在池窑中的蚀变257
思考题264
第13章玻璃体的缺陷265
131概述265
132气泡265
1321一次气泡266
1322二次气泡266
1323耐火材料气泡268
1324污染泡268
1325金属铁引起的气泡269
1326气泡的检验269
133结石269
1331配合料结石270
1332耐火材料结石270
1333析晶结石273
1334硫酸盐夹杂物275
1335黑色夹杂物“黑斑子”与污
染物275
1336结石的检验275
134条纹和节瘤277
1341熔制不均匀引起的条纹和节瘤278
1342耐火材料被侵蚀引起的条纹和
节瘤279
1343窑碹玻璃滴引起的条纹和节瘤279
1344结石熔化引起的条纹和节瘤279
1345表面张力对消除条纹的作用280
1346条纹和节瘤的检验280
思考题283
第14章玻璃的成形287
141概述287
142玻璃的性能对成形的作用287
1421黏度对成形的作用287
1422表面张力对成形的作用288
1423弹性对成形的作用288
1424比热容、热导率、热膨胀、表面辐
射强度和透热性对成形的作用289
143玻璃的成形制度289
1431玻璃成形过程中的热传递290
1432玻璃的成形制度291
143玻璃的成形方法296
1441人工成形296
1442玻璃管的成形298
1443玻璃瓶罐的成形300
1444平板玻璃的成形303
1445其他成形方法310
思考题311
第15章玻璃的退火与钢化312
151玻璃中的应力312
1511玻璃中的热应力312
1512玻璃中的结构应力314
1513玻璃的机械应力314
1514玻璃中应力的表示和测定314
152璃的退火318
1521玻璃中应力的消除318
1521玻璃的退火温度319
1522玻璃的退火工艺321
1523制定退火制度时的有关问题322
1524玻璃的精密退火和退火设备323
153玻璃的钢化325
1531玻璃的物理钢化325
1532玻璃的化学钢化330
思考题334
第16璃的加工335
161玻璃的冷加工335
1611研磨与抛光335
1612切割与钻孔341
1613喷砂及砂雕343
1614刻花与雕刻345
162玻璃制品的热加工348
1621玻璃制品的热加工原理348
1622玻璃制品热加工的主要方法348
1623特殊加工方法349
1624玻璃的热弯356
163玻璃的封接358
1631封接原理358
1632对封接玻璃的性能要求359
1633与玻璃封接用的金属361
1634封接的形式361
1635玻璃封接的条件363
思考题364
第17章玻璃表面处理技术362
171玻璃表面的清洁处理362
1711表面清洁度的检验标准362
1712清洁处理方法363
172玻璃表面的化学蚀刻、化学抛光和
蒙砂365
1721玻璃表面的化学蚀刻365
1722玻璃表面的化学抛光366
1723玻璃表面的化学蒙砂367
173玻璃表面镀膜的方法369
1731化学还原法369
1732化学气相沉积法369
1733溶胶凝胶法370
1734真空蒸发镀膜法371
1735阴极溅射镀膜法372
1736离子镀膜法372
174镀膜类玻璃373
1741热反射玻璃373
1742吸热玻璃374
1743低辐射玻璃374
1744表面导电膜376
1745电致变色膜378
1746玻璃表面的憎水膜和防雾膜379
1747玻璃表面着色380
1748表面光学薄膜381
思考题385
第18章玻璃工业的环境保护386
181玻璃自身有害物的污染与防治386
1811玻璃自身有害物的危害性386
1812玻璃中有害物溶出的污染及
防治387
1813玻璃原料中有害物挥发的污染及
防治388
182玻璃工业对大气的污染389
1821废气污染及其防治389
1822粉尘污染及其防治393
183玻璃工业对水的污染及其治理396
1831玻璃工厂中废水的来源396
1832废水污染治理的措施397
184噪声及其防治399
1841噪声的危害399
1842噪声允许标准399
1843噪声的分类400
1844噪声的防治400
思考题401
附录Ⅰ常用的玻璃原料转化系数402
附录Ⅱ英国、美国、联邦德国、前苏联筛子
的规格403