本书以玻璃物理化学与工艺理论为主线,贯穿玻璃结构与性质及其研究方法,玻璃成分、原料、熔制、退火、成形和加工工艺,玻璃成分分析与物性检测,玻璃工业环境污染与防治四大板块。包括及时篇概论,分为玻璃发展历程、玻璃本质与形成;第二篇玻璃制造与加工,分为成分、原料、原料处理、配合料制备、熔化、窑炉、窑炉耐火材料、成形、成形模具、玻璃缺陷、退火与淬火、退火炉与热处理炉、热加工、封接、研磨与抛光、切割、钻孔、磨边与磨刻、表面化学处理、镀膜、污染防治、循环经济与绿色生产;第三篇玻璃性质与检测,分为分相与析晶、黏度和表面张力、密度、力学、热学、光学、电磁学、化学与表面性质、高压或微重力下的性质、着色和脱色、氧化?还原、酸?碱概念、放射线与脉冲束辐照效应、离子注入、飞秒激光作用、成品及原料化学分析、性能测试、研究方法、结构模型。根据科学发展观,介绍国内外在资源有效利用、节能环保方面的新工艺新设备及我国玻璃工业准入条件、清洁生产评价指标体系。本书由高校、科研及产业19个单位40名专家编写,其中一些为编写者的科研成果,如玻璃与飞秒激光作用、玻璃的脉冲束辐照效应、玻璃的离子注入等为其他手册中很少涉及的。
本书可供建材、轻工、化工、电子、电光源等行业从事玻璃科研、生产、设计和应用的科技人员、管理人员阅读,也可作为高等院校材料科学与工程、无机非金属材料、建筑材料、化学工程等专业师生的参考书。
及时篇概论
第1章玻璃的发展历程/2
1?1玻璃的内涵与称谓2
1?1?1玻璃的内涵与外延2
1?1?2玻璃称谓的演变3
1?2玻璃的发展历程3
1?2?1世界玻璃的发展历程4
1?2?2中国玻璃的发展历程10
1?2?3玻璃的发展趋向17
参考文献19第2章玻璃的本质与形成/20
2?1玻璃的定义和通性20
2?1?1玻璃的定义20
2?1?2玻璃的通性21
2?2玻璃的形成22
2?2?1形成玻璃的物质22
2?2?2形成玻璃的方法23
2?2?3形成玻璃的条件28
2?3玻璃的结构31
2?3?1玻璃的结构理论31
2?3?2传统玻璃的结构34
2?3?3重金属氧化物玻璃的结构36
2?3?4微晶玻璃的结构37
参考文献40第二篇玻璃制造与加工
第3章玻璃成分/42
3?1玻璃成分的表示方式42
3?1?1玻璃成分的表示方式42
3?1?2不同成分表示方式之间的
换算44
3?2玻璃成分类型45
3?2?1玻璃成分的分类45
3?2?2氧化物玻璃成分47
3?2?3混合阴离子玻璃成分51
3?2?4非氧化物玻璃成分52
3?2?5离子盐及水溶液玻璃成分55
3?2?6实用玻璃成分55
3?3玻璃成分设计68
3?3?1玻璃成分设计的重要性及
其发展阶段68
3?3?2玻璃成分设计的原则69
3?3?3玻璃成分的设计方法72
3?4玻璃成分的发展方向81
3?4?1优化传统玻璃成分并进行
标准化81
3?4?2按新工艺和设备的要求来
研制新成分81
3?4?3探索新玻璃形成物和新的
成分系统82
3?4?4研究有机?无机复合(杂化)、
键合、嫁接的新玻璃成分,
开拓玻璃新功能82
参考文献83第4章玻璃原料/84
4?1主要原料84
4?1?1酸性氧化物原料84
4?1?2碱金属氧化物原料89
4?1?3碱土金属氧化物和其他二价
金属氧化物原料92
4?1?4引入四价金属氧化物原料95
4?1?5天然含碱原料与矿渣原料95
4?2辅助原料97
4?2?1澄清剂97
4?2?2着色剂99
4?2?3脱色剂101
4?2?4乳浊剂102
4?2?5助熔剂103
4?3选择原料的原则103
4?4原料的氧化还原计算104
4?5常用玻璃原料转化系数及主要
技术指标107
参考文献110第5章玻璃原料的加工与处理/111
5?1原料的精选111
5?1?1氧化硅类原料112
5?1?2碳酸盐类原料113
5?1?3引入氧化钠的原料114
5?1?4引入氧化铝的原料114
5?1?5碎玻璃114
5?2原料的粉碎114
5?2?1破碎机械115
5?2?2粉磨机械115
5?3原料的筛分和粒度控制116
5?3?1原料的筛分116
5?3?2玻璃原料的粒度控制118
5?4原料的储存119
5?4?1露天堆场119
5?4?2库房119
5?4?3料仓120
5?5原料的输送121
5?5?1皮带运输机121
5?5?2斗式提升机121
5?5?3气力输送设备121
5?6配料车间布置121
参考文献122第6章配合料的制备/123
6?1配方计算123
6?1?1人工计算123
6?1?2线性方程组法127
6?1?3计算机编程计算法131
6?1?4线性规划法132
6?2配合料的混合136
6?2?1配合料称量136
6?2?2配合料的混合137
6?3配合料的输送138
6?4配合料的质量控制139
6?4?1质量控制指标139
6?4?2检验方法139
6?5配合料的粒化和密实化139
参考文献140第7章玻璃熔制/141
7?1熔制过程141
7?1?1硅酸盐形成141
7?1?2玻璃形成145
7?1?3玻璃液的澄清147
7?1?4玻璃液的均化151
7?1?5玻璃液的冷却152
7?2熔制制度154
7?2?1坩埚窑的熔制制度154
7?2?2池窑的熔制制度155
7?3先进熔制技术158
7?3?1减压澄清158
7?3?2配合料窑外分解160
参考文献161第8章玻璃熔化窑炉/163
8?1燃料与燃烧163
8?1?1燃料的种类及特性163
8?1?2燃料的组成与热值164
8?1?3燃料的燃烧166
8?1?4玻璃熔化能耗167
8?1?5燃烧产物中的有害成分167
8?2玻璃熔窑概况169
8?2?1玻璃熔窑的分类169
8?2?2各种熔窑的结构特点170
8?3坩埚窑174
8?3?1坩埚窑的分类174
8?3?2火焰窑的结构原理175
8?3?3火焰窑的结构176
8?3?4电熔坩埚窑179
8?3?5电坩埚窑180
8?4连续式池窑181
8?4?1熔制部分181
8?4?2热源供给部分194
8?4?3余热回收部分196
8?4?4排烟供气部分196
8?4?5浮法玻璃熔窑199
8?5电熔窑202
8?5?1电熔窑的类型203
8?5?2电极204
8?5?3电熔窑的结构206
8?6新型熔窑208
8?6?1混合加热熔窑208
8?6?2二次流液洞熔窑209
8?6?3辅助电加热熔窑210
8?6?4三通道蓄热室熔窑212
8?6?5双流液洞扁型窑214
8?6?6全氧燃烧熔窑215
8?6?7富氧燃烧、纯氧(或富氧)
助燃熔窑219
参考文献221第9章玻璃窑炉耐火材料/222
9?1玻璃窑炉耐火材料的特性222
9?1?1化学组成222
9?1?2耐火材料的性能223
9?2玻璃窑炉用耐火材料234
9?2?1硅砖234
9?2?2黏土砖236
9?2?3高铝质耐火制品237
9?2?4熔铸AZS系制品240
9?2?5烧结AZS系制品242
9?2?6锆英石制品243
9?2?7镁铝砖244
9?2?8镁铬砖244
9?2?9轻质耐火材料246
9?2?10不定形耐火材料248
9?3玻璃工业用耐火材料的选择和
应用251
9?3?1选用原则251
9?3?2耐火材料在玻璃窑炉中使用时
的损坏情况252
9?3?3耐火材料的选用253
9?3?4隔热耐火材料256
9?3?5延长耐火材料使用寿命的
措施258
参考文献258第10章玻璃成形/259
10?1成形原理与制度259
10?2成形方法262
10?2?1平板玻璃成形262
10?2?2容器(瓶罐、器皿)玻璃和
电视以及技术玻璃成形268
10?2?3玻璃管和安瓿及玻璃管件
成形272
10?2?4玻璃细珠和玻璃球成形276
10?2?5玻璃纤维成形277
10?2?6其他成形方法279
10?3成形的供料283
10?3?1供料方法283
10?3?2影响控制和调整料滴质量
以及形状的因素284
10?3?3供料机简介284
10?4成形设备286
10?4?1成形设备概况286
10?4?2玻璃瓶罐和器皿的成形机
分类286
10?4?3成形机类型和规格287
参考文献300第11章玻璃成形模具/301
11?1模具设计301
11?1?1吹制模与压制模设计301
11?1?2行列式制瓶机模具设计
基础304
11?1?3制瓶机初型模设计310
11?1?4制瓶机成形模设计333
11?1?5玻璃模冷却以及排气
设计339
11?1?6模腔尺寸公差342
11?1?7模腔技术要求342
11?2模具制造343
11?2?1模具毛坯的热加工343
11?2?2模具零件的机械加工
工艺343
11?3模具材料345
11?3?1符合模具材料的条件345
11?3?2模具材料种类346
参考文献348第12章玻璃缺陷/349
12?1概述349
12?2玻璃缺陷种类及成因349
12?2?1气泡缺陷349
12?2?2结石缺陷356
12?2?3条纹和节瘤缺陷369
参考文献374第13章玻璃的退火与淬火/376
13?1玻璃中的应力376
13?1?1暂时应力376
13?1?2长期应力377
13?2玻璃的退火原理与工艺377
13?2?1玻璃的退火原理377
13?2?2玻璃的退火制度378
13?2?3退火曲线的计算379
13?3玻璃的淬火原理与工艺382
13?3?1玻璃的淬火原理382
13?3?2淬火玻璃的特性分析384
13?3?3平板玻璃风冷淬火工艺385
13?3?4其他玻璃制品的风冷
淬火390
13?3?5液冷淬火生产工艺391
13?3?6淬火玻璃的自爆391
参考文献393第14章退火炉与热处理炉/394
14?1退火炉394
14?1?1退火炉的分类394
14?1?2间歇式退火炉395
14?1?3半连续式退火炉397
14?1?4连续式退火炉398
14?1?5退火炉的计算405
14?2平板玻璃钢化炉407
14?2?1平板玻璃钢化炉的分类407
14?2?2水平钢化炉408
14?2?3弯钢化炉413
14?3热弯炉414
14?3?1玻璃的热弯原理414
14?3?2影响玻璃热弯的因素414
14?3?3电热式热弯炉416
14?4烤花炉417
14?4?1烤花温度制度417
14?4?2烤花炉418
参考文献421第15章玻璃的热加工/422
15?1玻璃制品的爆口、烘口和火
抛光422
15?1?1玻璃制品的爆口422
15?1?2玻璃制品的烘口426
15?1?3玻璃制品的火抛光429
15?2火焰切割432
15?3玻璃的热弯433
15?3?1热弯玻璃的分类433
15?3?2玻璃的热弯原理434
15?3?3热弯玻璃的制备工艺436
15?3?4玻璃热弯设备438
15?3?5热弯过程存在的问题及
解决方法440
15?4玻璃的热熔442
15?4?1玻璃的热熔工艺443
15?4?2玻璃的热熔设备445
15?5玻璃灯工447
15?5?1灯工玻璃制品447
15?5?2灯工用火焰和喷灯448
参考文献454第16章玻璃与其他材料封接/455
16?1玻璃与其他材料封接原理455
16?1?1玻璃与其他材料封接的
基本原理456
16?1?2对封接件及其封接玻璃的
性能要求457
16?1?3封接玻璃的分类及特点458
16?1?4封接玻璃组成的无铅化462
16?1?5无铅低熔封接玻璃的研究
方向465
16?2玻璃与玻璃封接467
16?2?1玻璃与玻璃封接的方法467
16?2?2石英玻璃与石英玻璃的
封接472
16?2?3玻璃与玻璃的封接应力473
16?3玻璃与金属封接474
16?3?1封接件及其材料的技术
要求474
16?3?2玻璃与金属封接的条件483
16?3?3玻璃与金属气密熔封
机理487
16?3?4玻璃与金属的封接方法488
16?3?5玻璃与金属的封接技术490
16?3?6玻璃与金属基本封接
工艺490
16?3?7影响玻璃与金属封接质量的
主要工艺因素494
16?4玻璃与陶瓷封接494
16?4?1玻璃与陶瓷封接方法495
16?4?2焊料玻璃的封接495
16?4?3玻璃焊料和透光多晶氧化
铝陶瓷的封接495
16?4?4氧氮玻璃和氮化硅陶瓷的
封接496
参考文献497第17章玻璃的研磨和抛光/498
17?1玻璃的研磨498
17?1?1玻璃的研磨原理498
17?1?2磨料501
17?1?3影响研磨的工艺因素506
17?2玻璃的抛光512
17?2?1玻璃抛光机理512
17?2?2抛光介质517
17?2?3影响抛光的工艺因素521
17?3超光滑和超精密抛光新方法525
17?3?1超光滑和超精密的玻璃
表面525
17?3?2数控小抛光工具抛光
技术525
17?3?3应力盘抛光技术526
17?3?4浴法抛光技术527
17?3?5浮法抛光技术528
17?3?6磁流变抛光技术529
17?3?7离子束抛光技术529
17?3?8等离子体辅助抛光技术531
17?3?9电子束抛光技术532
17?3?10激光抛光532
参考文献534第18章玻璃的切割、钻孔、磨边、磨刻和喷砂/535
18?1玻璃的切割535
18?1?1玻璃的切割分类535
18?1?2切割工具535
18?1?3切割机械538
18?1?4激光切割542
18?1?5高压水射流(水刀)
切割544
18?2玻璃的钻孔545
18?2?1机械钻孔545
18?2?2超声波钻孔546
18?2?3电子束钻孔机548
18?3玻璃的磨边550
18?3?1玻璃磨边的目的550
18?3?2玻璃磨边类型550
18?3?3玻璃磨边工艺550
18?3?4玻璃磨边机械551
18?4玻璃的磨刻555
18?4?1玻璃的刻花556
18?4?2玻璃的雕刻562
18?4?3玻璃制品的自动磨刻563
18?4?4玻璃的激光刻花565
18?4?5激光内雕568
18?5玻璃喷砂570
18?5?1玻璃喷砂的类型570
18?5?2玻璃喷砂的工艺与设备571
参考文献575第19章玻璃表面化学处理/576
19?1玻璃蒙砂576
19?1?1化学蒙砂的机理576
19?1?2玻璃蒙砂的表征578
19?1?3玻璃蒙砂工艺578
19?2玻璃蚀刻584
19?2?1玻璃蚀刻的机理584
19?2?2玻璃蚀刻的工艺584
19?3玻璃化学抛光588
19?3?1铅晶质玻璃的化学抛光589
19?3?2钠钙玻璃的化学抛光590
19?4玻璃离子交换592
19?4?1互扩散系数592
19?4?2离子交换增强593
19?5玻璃表面脱碱597
19?5?1用脱碱法提高玻璃强度598
19?5?2用脱碱法增加玻璃化学
稳定性600
19?6玻璃表面的防霉602
19?6?1玻璃表面生物发霉603
19?6?2玻璃表面的防霉处理603
参考文献610第20章玻璃表面镀膜/612
20?1玻璃表面镀膜方法612
20?1?1物理气相沉积法612
20?1?2化学气相沉积法618
20?1?3化学法623
20?2低辐射镀膜玻璃629
20?2?1基本概念629
20?2?2分类630
20?2?3参数631
20?2?4制备方法632
20?2?5发展、现状及其应用633
20?3阳光控制镀膜玻璃634
20?3?1概念和机理634
20?3?2阳光控制膜分类635
20?3?3制备方法635
20?3?4参数635
20?3?5阳光控制膜发展现状636
20?4自清洁膜636
20?4?1自清洁原理637
20?4?2自清洁玻璃的分类637
20?4?3制备方法637
20?4?4发展现状638
20?5透明导电膜638
20?5?1基本概念638
20?5?2分类639
20?5?3制备方法642
20?5?4发展现状及应用643
20?6着色膜644
20?6?1基本概念644
20?6?2分类644
20?6?3制备方法647
20?6?4应用648
参考文献648第21章玻璃工业的污染和防治/650
21?1气体的污染和防治650
21?1?1玻璃行业中主要气体污染物
的危害650
21?1?2污染的来源及现状651
21?1?3治理的要求652
21?1?4减少污染的方法及现状653
21?2烟气烟尘、粉尘的污染和
防治661
21?2?1污染的来源及现状661
21?2?2治理的要求661
21?2?3减少污染的方法及现状662
21?3噪声的污染和防治667
21?3?1噪声的来源与危害667
21?3?2噪声的表征667
21?3?3噪声的允许值668
21?3?4玻璃行业噪声来源669
21?3?5噪声的控制与防治670
21?4固体废弃物的污染和防治670
21?4?1固体废弃物的来源和
危害670
21?4?2固体废弃物污染的防治672
21?5废水的污染和防治673
21?5?1玻璃行业废水来源与污染物
种类673
21?5?2玻璃行业污染物废水排放
标准要求674
21?5?3玻璃行业污染物治理
措施675
参考文献679第22章玻璃工业的循环经济与绿色生产/681
22?1循环经济的基础及其重要性681
22?1?1循环经济概念681
22?1?2循环经济的基础683
22?1?3我国发展循环经济的
重要性684
22?2平板玻璃行业的循环经济686
22?2?1平板玻璃行业发展概况686
22?2?2平板玻璃行业循环经济
模式687
22?2?3平板玻璃行业资源节约与
循环利用688
22?2?4平板玻璃行业的绿色生产与
环境保护695
22?3日用玻璃行业的循环经济700
22?3?1我国日用玻璃发展概况700
22?3?2日用玻璃行业循环经济
模式700
22?3?3日用玻璃行业的循环经济
具体措施701
22?3?4日用玻璃行业的绿色生产
与环境保护705
参考文献712第三篇玻璃的性质与检测
第23章玻璃的分相与析晶/714
23?1分相机理714
23?1?1分相现象及产生的原因714
23?1?2分相现
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