安徽工业大学无机非金属材料3玻璃.pptx

第三章第三章 玻玻 璃璃一一.引引言言一、定义一、定义 广广义义：凡凡是是具具有有非非晶晶态态结结构构的的固固体体材材料料统统称为玻璃。称为玻璃。狭狭义义：从从熔熔体体中中冷冷却却，在在室室温温下下还还保保持持熔熔体结构的固体材料，即无机玻璃。体结构的固体材料，即无机玻璃。二、分类二、分类 按按成成分分：单质玻璃、有机玻璃、无机玻璃。按按用用途途：平板玻璃（建筑、日用玻璃）、器皿玻璃、工艺玻璃、光学玻璃（医用、仪器、激光玻璃）。按按生生产产工工艺艺（平板玻璃）又分为：浮法玻璃、提拉玻璃、压延玻璃等。三、玻璃工业发展史三、玻璃工业发展史15万年前人类首先就利用天然黑曜岩薄片做窗户玻璃。35001500年前开始制造玻璃纤维。直到200A.D.才开始“平板”玻璃。1957年，英国首先首先发明浮法玻璃专利，1963年美国购买了该专利。1975年，美国发明新浮法专利。我国1971年在洛阳首先引进浮法生产线，现有30多条生产线。二二.玻璃的通性玻璃的通性1.1.玻璃的同性玻璃的同性各向同性各向同性 介稳性（亚稳性）介稳性（亚稳性）无固定熔点无固定熔点 性质变化的连续性和可逆性性质变化的连续性和可逆性一、各向同性一、各向同性 同一块玻璃中所有物理化学性在各个方向均相同。二、介稳性（亚稳性）二、介稳性（亚稳性）由于玻璃熔体在冷却过程中粘度迅速重大，来不及结晶就成为固体。所以保留了熔体的结构，造成体系内能不是最小，即亚稳态。图31。图图3 31 1 玻璃体系内能随温度变化图玻璃体系内能随温度变化图 三、无固定熔点三、无固定熔点由于玻璃形成过程中由熔体向固体转变是在一定的温度范围内进行的，所以其熔化过程也是在一定的温度范围内而不是某一温度点。四、性质变化的连续性和可逆性四、性质变化的连续性和可逆性取决于其形成过程。2.玻璃结构的假说玻璃结构的假说包括：包括：一、晶子说 二、无规则网络学说一、晶子说一、晶子说 由由兰兰德德尔尔（Randell）1930年年提提出出，认认为为玻玻璃璃是是由由80%80%的的直直径径等等于于1.01.01.51.5nm左左右右的的微微晶晶组成，晶体取向无序。组成，晶体取向无序。二、无规则网络学说二、无规则网络学说由查哈里阿森（由查哈里阿森（Zachariasen）1932年提出，年提出，认为玻璃中硅氧以共价键结合在三维空间内认为玻璃中硅氧以共价键结合在三维空间内形成连续的网络。形成连续的网络。强调了结构玻璃的连续性、统计均匀性、无强调了结构玻璃的连续性、统计均匀性、无序性。序性。两两种种观观点点的的相相同同之之处处是是都都认认为为是是近近程程有有序序而远程无序，而远程无序，不同之处不同之处在于近程程度不同。在于近程程度不同。3.粘粘度度一、玻璃粘度的定义一、玻璃粘度的定义指面积为S的二平行液层，以一定速度梯度dv/dx移动时需要克服的内摩擦力。=sdvdx粘度系数（PaS）二、玻璃粘度参考点二、玻璃粘度参考点1应变点：（1013.6PaS）应力在几小时内消除的温度点；2转变点（Tg）：(1012.4 PaS)的温度；3退火点：（1012PaS）应力在几分钟内消除的温度点；4变形点：10101011PaS的温度；5软化温度（Tf）(35)106PaS的温度；6操作范围：（103106.6PaS）成型时玻璃表面的温度；7熔化温度：（10 PaS）的温度；8自动供料机供料粘度：（102103PaS）的温度。三、玻璃粘度与成分的关系三、玻璃粘度与成分的关系1 1SiO2、Al2O3、ZrO2含量升高，粘度增大；含量升高，粘度增大；2 2碱金属氧化物碱金属氧化物R2O含量升高，粘度降低；含量升高，粘度降低；3 3碱土金属氧化物碱土金属氧化物MO含量升高，粘度增大；含量升高，粘度增大；4 4PbO、CdO、Bi2O3、SnO含量升高，粘度增大；含量升高，粘度增大；5 5Li2O、ZnO、B2O3含量升高，增加低温粘度，而含量升高，增加低温粘度，而 降低高温粘度。降低高温粘度。四、玻璃粘度与温度的关系四、玻璃粘度与温度的关系总总体体上上玻玻璃璃粘粘度度与与温温度度成成反反比比，图图32。满满足：足：Log=a+b/T（a、b为常数）为常数）图图3 32 2 硅酸盐玻璃弹性、粘度与温度关系图硅酸盐玻璃弹性、粘度与温度关系图 五、玻璃粘度的近似计算五、玻璃粘度的近似计算 1奥奥霍霍琴琴法法：适用于含MgO、Al2O3的Na-Ca-Si系玻璃。且各主要氧化物含量范围为 Na2O 12%16%，CaO+MgO 5%12%，Al2O3B2O3BaOAl2O3PbOK2ONa2O(MgO,Fe2O3)提高抗压强度Al2O3MgOB2O3Fe2O3PbO2缺陷：（微观、宏观）3温度：图34。4内应力（残余应力）图图4 44 4 玻璃强度与温度的关系玻璃强度与温度的关系 三、硬度和脆性三、硬度和脆性 硬度：抗其它物体的侵入能力。加入不同的氧化物可提高玻璃的硬度，其顺序为SiO2B2O3MgO(ZnO,BaO)Al2O3脆性脆性：当负荷超过玻璃极限强度时立即破裂：当负荷超过玻璃极限强度时立即破裂的特性，用冲击强度表示。的特性，用冲击强度表示。淬火玻璃的冲击强度比退火玻璃的冲击强度淬火玻璃的冲击强度比退火玻璃的冲击强度大大57倍。倍。引入半径较小的阳离子（引入半径较小的阳离子（Li2O、BeO、MgO、B2O3）可降低玻璃的脆性可降低玻璃的脆性;引入大半径的阳离子（引入大半径的阳离子（Ru2O、CaO）可提可提高玻璃的脆性。高玻璃的脆性。7.玻璃的热学性质玻璃的热学性质一、热膨胀性一、热膨胀性 热热膨膨胀胀对对玻玻璃璃的的成成型型、退退火火、钢钢化化、封封接接及及热稳定性都有影响。热稳定性都有影响。玻玻璃璃的的热热膨膨胀胀变变化化范范围围很很大大，从从负负膨膨胀胀（微微晶晶玻玻璃璃）直直到到2002001010-7-7/（非非氧氧化化物物玻玻璃）。璃）。热膨胀系数分为线膨胀系数和体积膨胀系数。热膨胀系数分为线膨胀系数和体积膨胀系数。二、影响因素二、影响因素 1温度：成正比；温度：成正比；2热热历历史史：与与玻玻璃璃退退火火、淬淬火火、析析晶晶（种种类类、大大小）都有关系。小）都有关系。3化学组成：取决于阴阳离子间的吸引力。化学组成：取决于阴阳离子间的吸引力。f=2Z/a2f-阴阳离子间的吸引力；阴阳离子间的吸引力；Z电价；电价；a间距间距f越大，热振动越小，膨胀就越小。越大，热振动越小，膨胀就越小。8.玻璃的化学稳定性玻璃的化学稳定性一、侵蚀机理一、侵蚀机理 1水水对对玻玻璃璃的的侵侵蚀蚀：水中的H+与玻璃中的Na+发生交换反应，而后进行水化、中和反应；Si-Na+H+-OH=Si-OH+NaOHSi-OH+H+-OH=Si-（OH）4Si-（OH）4+NaOH=Si（OH）30-Na+（硅酸钠）+H2O2 2酸对玻璃的侵蚀酸对玻璃的侵蚀：高碱玻璃的耐酸性小于耐水性，而高硅玻璃的耐酸性大于耐水性。因酸不与硅质玻璃发生反应，只是酸中的水与玻璃起作用。同时，玻璃侵蚀产生的碱可被中和，阻止侵蚀反应进一步进行。3 碱碱 对对 玻玻 璃璃 的的 侵侵 蚀蚀：Si-（OH）4+NaOH=Si（OH）30-Na+（硅酸钠）+H2O可破坏玻璃中的Si-O键，从而腐蚀严重。4 4大气对玻璃的侵蚀大气对玻璃的侵蚀：薄膜。是H2O、CO2、SO2的综合侵蚀，可形成Si-OH薄膜。二、影响因素二、影响因素1化学组成：R2O越高，抗腐越差；2热处理：在酸气炉中退火可提高玻璃的抗腐性；钢化（淬火）可提高玻璃的化学稳定性；3温度：温度越高侵蚀越强；4、压力：压力越大侵蚀加剧。9.玻璃的光学性质玻璃的光学性质一、折射率一、折射率影响因素：1.化学组成：n=n1P1+n2P2+nnPnP1Pn-玻璃中各氧化物的质量白分含量；n1nn-玻璃中各氧化物的折射率计算系数(P127表)；2.温度：折射率随温度的升高而增大；3.热历史：退火可消除光学不均匀性。二、玻璃的着色二、玻璃的着色1 1离离子子致致色色：过度族金属离子的电子跃迁，可引起选择吸收而致色。不同离子致不同颜色。如：Ti4+（黄棕色）、Ti4+Cu+（绿色）、V（杂色）等。2 2硫硫、硒硒化化合合物物着着色色：单质硫、硒（淡紫色）；硫、碳（琥珀）；硫（硒）化镉（黄、红）。3 3、金属胶体着色：、金属胶体着色：胶体颗粒对光线的散射而引起的选择吸收从而致色。三、玻璃的生产工艺三、玻璃的生产工艺第一节第一节 概述概述 玻璃的生产工艺过程：玻璃的生产工艺过程：成分设计原料加工配合料制备（池窑、坩埚窑熔化）成型退火缺陷检验一次制品或深加工检验二次制品。第二节第二节 原料与配合料的制备原料与配合料的制备 玻璃的主要原料或主料是玻璃的主要原料或主料是SiO2辅料有辅料有Al2O3、Na2O、CaO、MgO澄清剂、着色剂、脱色剂、氧化澄清剂、着色剂、脱色剂、氧化还原剂、还原剂、乳浊剂及其它。乳浊剂及其它。一、原料及选择原则一、原料及选择原则 1 1杂质少；杂质少；2 2易调整；易调整；3 3易熔化、无毒气；易熔化、无毒气；4 4对耐火材料侵蚀小；对耐火材料侵蚀小；5 5成本低、易加工。成本低、易加工。二、引入二、引入SiO2的原料的原料1.硅砂，即石英砂硅砂，即石英砂2.砂岩砂岩要求：要求：可含有少量无害矿物（长石、高岭石、白云石、方解石等），有害矿物（赤铁矿、磁铁矿、钛铁矿等）含量尽量少。三、引入三、引入Al2O3的原料的原料1长石；长石；2.高岭石。高岭石。四、引入四、引入Na2O的原料的原料1纯碱（纯碱（Na2CO3）；）；2芒硝（芒硝（Na2SO4）；）；3钠硝石（钠硝石（NaNO3）五、引入五、引入CaO的原料的原料1石灰石；石灰石；2方解石。方解石。六、引入六、引入MgO的原料的原料白云石白云石 七、引入澄清剂的原料七、引入澄清剂的原料1As2O3、Sb2O3与芒硝共用；与芒硝共用；2芒硝；芒硝；3.萤石、氟硅酸钠（萤石、氟硅酸钠（Na2SiF6）八、着色剂八、着色剂各种含致色离子的氧化物，具体见第九节各种含致色离子的氧化物，具体见第九节玻璃的着色玻璃的着色。九、脱色剂九、脱色剂能使能使Fe2O3减少减少能产生与绿色互补色的各种氧化物。能产生与绿色互补色的各种氧化物。分分 为为 物物 理理 脱脱 色色 剂剂（Se、MnO2、NiO、Cr2O3）和和化化学学脱脱色色剂剂（As2O3、Sb2O3、Na2S及及硝硝酸盐）酸盐）十、氧化十、氧化-还原剂还原剂1.氧化剂（硝酸盐）；氧化剂（硝酸盐）；2还原剂（碳、还原剂（碳、SnO2等等）十一、乳浊剂十一、乳浊剂1氟化物；氟化物；2磷酸盐磷酸盐十二、其它十二、其它1天然碱；2珍珠岩（含SiO2 73%）；3铌、钽尾矿（含SiO2 70%）；4碎玻璃。四、玻璃原料加工四、玻璃原料加工 一、工艺流程一、工艺流程即各原料分别粉碎筛分入库，后称量混合再入库，最后投料。二、原料的破碎与粉碎二、原料的破碎与粉碎可用 颚式破碎机，图31；反击式破碎机，图32；对辊式破碎机，图33；锤式破碎机，图34。图图3 31 1 颚式破碎机颚式破碎机图图3 32 2 反击式破碎机反击式破碎机 图图3 33 3 对辊机对辊机 图图3 34 4 锤式破碎机锤式破碎机 三、筛分三、筛分利用六角筛和振动筛对各种原料进行筛分，而振动筛的优点较多，图35。图图3 35 5 振动筛振动筛四、配合料制备四、配合料制备先先称称量量后后混混合合。混合机可分为转动式、盘式和桨叶式。影响配料混合均匀性的因素有原料物性、加料顺序、加水方式、混合时间及是否加入碎玻璃等。五、配合料质量控制五、配合料质量控制1原料成分；2原料水分；3原料粒度；4称量误差；5均匀度控制。第五节第五节 玻璃的熔制玻璃的熔制一、概述一、概述 将配料进行高温加热形成均一的、无缺陷的并符合成型要求的玻璃液的过程称为玻璃的熔制过程玻璃的熔制过程。熔制过程对产品的产量、质量、成品率、能耗、窑炉寿命等关系密切。熔制过程中发生的物理化学变化熔制过程中发生的物理化学变化物理过程化学过程物理化学过程配合料加热脱水熔化相变挥发固相反应盐类分解水化物分解脱水结晶硅酸盐形成与相互作用共熔体形成固态溶解、液态互溶玻璃液、炉气、气泡间的相互作用玻璃液与耐火材料作用二、玻璃的熔制过程及影响因素熔制过程分为五个阶段熔制过程分为五个阶段：硅酸盐形成 玻璃液的形成玻璃液的澄清 玻璃液的均化 玻璃液的冷却 1.硅酸盐形成 T=800900，CaO+SiO2=CaSiO3（Na2Si03）特点：时间短，平板玻璃 34min。2玻璃液的形成 T=12001250，硅酸盐溶解和扩散，形成透明体，但不均匀，有大量气泡，性质不均匀。特点：时间长，平板玻璃 28min。3玻璃液的澄清 T=14001500，澄清的过程是指排除可见气泡的过程，是一个复杂的物理化学过程。玻璃液中的气泡有：CO2、O2、N2、H2O、SO2、NO2。澄清过程：气体转化与平衡 气体与玻璃液的相互作用气体与玻璃液的相互作用O2与与玻玻璃璃液液的的相相互互作作用用:包包括括物物理理的的溶溶解解和和发发生生氧氧化化还还原原反反应应形形成成氧氧化化物物(氧氧化化铁铁、硅硅酸盐等酸盐等)CO2与与玻玻璃璃液液的的相相互互作作用用:CO2与与硅硅酸酸盐盐作作用用形成碳酸盐和氧化硅。形成碳酸盐和氧化硅。H2O与玻璃液的相互作用与玻璃液的相互作用:即玻璃的水化反应。即玻璃的水化反应。澄清剂及作用机理变价氧化物：机理是低温吸热，高温放热使气泡长大而释放。As2O3+O2=As2O5（可逆反应）硫酸盐：Na2SO4=Na20+SO2（大于1400时分解）卤化物：CaF2、NaF可使SiO2的结构网络断裂而达到澄清的目的。玻璃性质与澄清：澄清速度 V=2/9 gr2（d-d1）/g-重力加速度；r-气泡半径；d-玻璃密度；、d1-气泡中气体密度；-玻璃液的粘度。即玻璃液越粘澄清速度越小。4玻璃液的均化：包括化学均化化学均化和热均化热均化。有三种方式：不均匀体的溶解与扩散的均化过程（成分不同造成）；玻璃液的对流均化过程（温度不同造成）因气泡上升而引起的搅拌均化作用。影响因素影响因素：玻璃液的粘度和表面张力。5玻璃液的冷却：T=1000主要注意二次气泡（再生泡）的形成，即尘泡（直径小于0.1mm）的形成。三、影响玻璃熔制过程的因素1化化学学成成分分：氧化硅和氧化铝越高越难熔，而碱含量越高越易熔；2配配料料的的状状态态：包括原料的粒度、不同原料的分层等；3熔熔窑窑的的温温度度制制度度：提高熔窑温度有利于熔制，但能耗大且对耐火材料侵蚀大；4加速剂和澄清剂加速剂和澄清剂：有助澄清；5高压与真空熔炼高压与真空熔炼：可迅速排除可见气泡；6辅助电熔辅助电熔：可提高熔化率；7机械搅拌与鼓泡机械搅拌与鼓泡：可提高澄清与均化速度。四、玻璃熔窑 分类：按形状主要分为池窑与坩埚窑。产品单一，产量大的用池窑；品种多产量小的用坩埚窑。池窑按热源又分为火焰窑、电热窑及火焰-电热窑。按熔制过程分为间歇式与连续式。按废气预热回收分为蓄热式和换热式。按火焰流动分为横火焰窑、纵火焰窑和马蹄窑。五、窑用耐火材料1硅氧质耐火材料（SiO2系）；2硅铝质耐火材料（SiO2-Al2O3系）3电熔耐火材料（Al2O3-SiO2-ZrO2系）4碱性耐火材料（MgO系）六、熔窑节能 1高温熔化制度（高热燃料、富氧燃烧、空气预热、优质耐火）；2熔窑保温；3废气余热利用；4改进熔化工艺；5改进燃烧技术；6鼓泡与机械搅拌；7熔窑结构改进；8辅助电熔及生产自动化。第六节第六节 玻璃的成型玻璃的成型分类：热塑成型：提拉（平板玻璃）、浮法（平板玻璃）、吹制（空心玻璃）、压制（烟缸）、压延（压花玻璃）、浇铸（光学玻璃）、烧结（泡沫玻璃）、喷吹（玻璃珠）；冷成型：研磨、抛光。一、浮法成型一、浮法成型 1概念：是指熔窑熔融的玻璃在流入锡槽后在熔融金属锡液的表面上形成平板玻璃的方法。浮法成型的熔窑见图36、37。浮法成型见图38。图图3 36 6 浮法窑平面图浮法窑平面图1-1-投料口；投料口；2-2-熔化部；熔化部；3 3、6-6-小炉；小炉；4-4-冷却部；冷却部；5-5-流口料流口料图图3 37 7 浮法窑立面图浮法窑立面图1-1-小炉口；小炉口；2-2-蓄热室；蓄热室；3-3-格子体；格子体；4-4-底烟道；底烟道；5-5-连通烟道；连通烟道；6-6-支烟道；支烟道；7-7-燃油燃油喷嘴喷嘴 图图3 38 8 浮法生产示意图浮法生产示意图1-1-流槽；流槽；2-2-玻璃液；玻璃液；3-3-碹顶；碹顶；4-4-玻璃带；玻璃带；5-5-锡液；锡液；6-6-槽底；槽底；7-7-保护保护气体管道；气体管道；8-8-拉边器；拉边器；9-9-过度辊台；过度辊台；10-10-闸板闸板2成型机理：浮起高度 h=（1-dg/dt）HH-自由厚度；dg-玻璃的密度；dt-锡液的密度。自由厚度：g-重力加速度；g-玻璃表面张力；t-锡液表面张力；gt-玻璃与锡液界面上表面张力。图图3 39 9 玻璃在锡液上的浮起高度玻璃在锡液上的浮起高度抛光时间：玻璃液呈正弦波在锡液上运动。t=/V，V=g/-正弦波长；-玻璃液的粘度；V-抛光速度；t-抛光时间。拉薄：分为高温拉薄和低温拉薄，图310。图图3 310 10 玻璃的高温拉薄和低温拉薄曲线玻璃的高温拉薄和低温拉薄曲线3锡液的特点 杂质少；比重大（大于玻璃）；熔点低；表面张力高（大于玻璃）；粘度低（流动性好）。4保护气体 N2+H2注意：防止锡氧化。二、垂直引上法（提拉法）1有槽垂直引上法：槽子砖为主要的成型设备，图311、312。分为：板根成型；边子成型；原板的拉伸力。1无槽垂直引上法2平拉成型压延成型 图图3 311 11 有槽垂直引上室有槽垂直引上室1-1-通路；通路；2-2-小眼；小眼；3-3-大梁；大梁；4-4-槽子砖；槽子砖；5-5-主水包；主水包；6-6-辅助水包；辅助水包；7-7-板根；板根；8-8-石棉辊；石棉辊；9-9-引上机；引上机；10-10-原板原板图图3 312 12 槽子砖槽子砖图图3 313 13 无槽垂直引上室无槽垂直引上室1-1-大梁；大梁；2-2-L型砖；型砖；3-3-玻璃液；玻璃液；4-4-引砖；引砖；5-5-冷却水包；冷却水包；6-6-引上机；引上机；7-7-石棉辊；石棉辊；8-8-板根；板根；9-9-原板；原板；10-10-八字水包八字水包图图3 314 14 平拉成型示意图平拉成型示意图1-1-玻璃液；玻璃液；2-2-引砖；引砖；3-3-拉边器；拉边器；4-4-转向辊；转向辊；5-5-水冷却器；水冷却器；6-6-玻璃带玻璃带图图3 315 15 压延法压延法第七节第七节 玻璃的缺陷玻璃的缺陷缺陷:玻璃的缺陷指玻璃中的气泡、线道、节瘤、结石及永久应力（未退火）等。一、气泡的类型与形成原因1残留气泡：玻璃熔制过程中盐类分解产生气泡，澄清不彻底而残留的。2二次气泡：多为尘泡，澄清后次升稳或未尽的化学反应。3耐火材料引起4铁器引起5其它：电极附近等。二、玻璃状夹杂物及其形成原因结构仍为非晶态，但物性与玻璃主体不同。如：条纹、线道、节瘤等。成分多为硅质或硅铝质。是均化不够的结果。三、结石的类型与成因玻璃中已经结晶的不均匀相。是玻璃中的最大缺陷，也是引起玻璃爆炸的原因。形成原因：1配合料结石（未熔化）；2耐火材料结石；3析晶结石；4硫酸盐夹杂物；5黑色夹杂物（铁、铬、镍的氧化物等）。第八节第八节 玻璃的退火玻璃的退火一、基本概念 1退退火火：将玻璃内部的热应力消除或减少至允许值的热处理过程。2淬淬火火：将加热的玻璃在介质中急冷，使玻璃表面产生有规律的、均匀分布的压应力，从而提高玻璃的强度和热稳定性。（钢化玻璃）3玻璃中的应力 包括热应力（暂时应力、永久应力）结构应力机械应力 暂时应力：玻璃在经受不均匀温度变化时所产生的热应力。该应力随温度梯度的存在而存在，同时随温度梯度的消失而消失。永久应力：当玻璃内外温度相等时所残留的热应力。退火即消除此应力。结构应力：因化学组成不均匀导致结构上的不均匀而产生的应力。该应力无法去除。机械应力：外力作用在玻璃上而产生的应力，外力消除时应力也消除。二、退火工艺 将玻璃加热到低于玻璃转变温度Tg附近，进行保温均热，以消除玻璃各部分的温度梯度，使应力松弛。该温度称为退火温度。最高退火温度：能在3min之内消除玻璃中95%应力的温度。最低退火温度：能在3min之内消除玻璃中5%应力的温度。退火温度范围：最高退火温度和最低退火温度之间的范围。一般玻璃的退火温度为55020。退火工艺一般分为四个阶段：1.加热阶段;2.均热阶段;3.慢冷阶段;4.快冷阶段。图316。图图316玻璃退火工艺玻璃退火工艺图图316玻璃退火工艺玻璃退火工艺图图316玻璃退火工艺玻璃退火工艺第四章第四章 玻璃工业的环境保护玻璃工业的环境保护第一节第一节 大气污染大气污染 一、燃料产生的废气一、燃料产生的废气1SO2：会形成酸雨。防治措施：高空排放和排烟脱硫（用CaCO3、Ca（OH）2、Na2SO4等）2.NOX：其毒性比CO大数百倍且与人体的血色素有很强的亲和力。防治措施：用NH3气体将其还原。NOX+NH3=N2+H2O二、原料分解气体二、原料分解气体1F：CaF4熔熔融融后后会会形形成成SiF4、HF等等，这这些些氟氟化化物物在在大大气气中中的的浓浓度度大大于于百百万万分分之之一一时时即即可可引起中毒。引起中毒。防治措施：用水（碱水、清水、海水）吸收。防治措施：用水（碱水、清水、海水）吸收。2Cd、Pb、As等等重重金金属属，它它们们本本身身为为有有毒毒元元素，会引起中毒。素，会引起中毒。防治措施：用电收尘或其它除尘法将其回收。防治措施：用电收尘或其它除尘法将其回收。3粉尘：大量吸入会引起矽肺。粉尘：大量吸入会引起矽肺。防治措施：采用洗尘器回收。防治措施：采用洗尘器回收。第二节第二节 废水污染废水污染废水中主要是As、氟化物、酚以及Pb、Hg、Cd、Cr等。其中酚易溶于水，是最主要的污染物。它来自于煤气，在洗涤过程中溶于水。防治措施：用活性炭等吸附、萃取或用微生物分解。第三节第三节 噪声污染噪声污染 防治措施：1.降低噪声强度；2.阻止噪声传播；3.噪声控制；4.劳动保护。5.新型玻璃材料及发展方向新型玻璃材料及发展方向一、玻璃马赛克一、玻璃马赛克即乳化彩色不透明玻璃。外墙饰面材料，常用熔融法制备，压延法成型。少用烧结法。工艺流程：原料（石英砂、着色剂、乳浊剂等）配合料池窑熔化（色彩均匀、色泽稳定）连续压延（出现花纹）退火（消除应力）折断（拆成小块）挑选（去除次品）拼装（1212、1515）粘贴纸皮（固定小块）成品入库二、微晶玻璃二、微晶玻璃微晶玻璃的制备工艺与熔融玻璃的生产过程相似，只是多了晶化处理的过程。常用来代替建筑石材。微晶玻璃与大理岩、花岗岩相比具有热膨胀小、耐压强度大、硬度大、吸水率小、热传导小、耐酸、碱性好等特点。其性能取决于析晶的种类、粒径大小、数量等。根据其析晶的种类分为硅灰石型、石英型、氟金云母型、霞石型、钙黄长石型、堇青石型等。工艺流程：晶核剂配合料熔制压延成型拆切晶化处理。微晶玻璃也可以采用烧结方式制备，其故意过程为：晶核剂配合料成型烧结晶化处理。微晶玻璃的晶化处理一般采用阶梯式升温，图51。图图5 51 1 微晶玻璃的热处理温度曲线微晶玻璃的热处理温度曲线三、钢化玻璃三、钢化玻璃研究表明，玻璃的实际强度大大低于理论强度是由于玻璃表面存在大量的微裂纹，有人测定：300个/mm2。消除玻璃表面的微裂纹或避免表面损伤，抑制微裂纹增长等使玻璃强度增加的过程为钢化过程。1热钢化热钢化热钢化是将玻璃做淬火处理在玻璃的内部和表面形成很大的温度梯度，而应力由于玻璃的粘滞性而被松弛，形成了有温度梯度而无应力的状态。当温度梯度逐渐消失，原松弛的应力逐步转为永久应力，造成玻璃表面有一层金云分布的压应力层，从而使玻璃的热稳定性和强度得以提高。热钢化的工艺过程：玻璃原板磨边洗涤、干燥热弯成型或平板钢化加热炉处理检验入库 钢化温度一般为：Tc=Tg+80 影响钢化处理质量的因素：淬火温度和玻璃厚度：都成正比；传热速度（冷却介质的对流速度）：成正比；玻璃组成：能增加热膨胀系数的氧化物可提高钢化强度，如 ZrO2。2、化学钢化、化学钢化以玻璃表面离子扩散为机理，将加热的含碱玻璃浸于熔融的盐溶液中处理，通过离子交换改变玻璃的化学组成，使得玻璃表面形成压力层。1)低温热处理：用K+（大半径）置换Na+（小半径）表面挤压产生应力（张应力）；2)高温热处理：用小半径的离子置换大半径的离子，在冷却收缩时表面产生应力（压应力）；3)电辅助处理：加电流以增大玻璃中离子的迁移率；4)玻璃组成：Al2O3越高，强度越大；5)热处理时间和压力：关系见图52。图图5 52 2 热处理时间与温度关系图热处理时间与温度关系图四、夹层玻璃四、夹层玻璃由两片或两片以上的玻璃用合成树脂胶片黏结在一起而制成的一种安全玻璃。常用于汽车、船的保护罩、防弹玻璃、防盗玻璃、银行的窗玻璃、水下建筑物等。生产工艺：玻璃原片及膜的洗涤、干燥洒粉（防摩擦）热弯预热压（100150）热压胶合（真空蒸压釜法、棍子法）此外，在夹层玻璃的制造过程中还可以加天线、电热线、导电膜等，形成功能玻璃。不同玻璃类型工艺有所不同。五、中空玻璃五、中空玻璃中空玻璃有隔热、隔音不结露等作用，用于需采暖和空调的建筑中，适合于寒冷地区。或用在建筑隔音墙等。生产工艺：包括焊接法、胶接法、熔接法等。在制造中空玻璃的同时还可以在玻璃的空间充填各种气体以制成功能玻璃。六、镀膜玻璃六、镀膜玻璃采用玻璃表面镀膜使玻璃增添新的性质、拓宽新的用途。例如：水银镜、透红外膜、防紫外膜等。镀膜方法：1.从溶液中沉积薄膜;2.从化学蒸汽中沉积薄膜;3.从物理蒸汽中沉积薄膜;4.从电化学中沉积薄膜。镀膜工艺：1.气溶胶法;2.溶胶凝胶法;3.蒸发镀膜;4.阴极射线镀膜;5.离子镀膜.生物玻璃单晶玻璃玻璃半导体超导玻璃热反射玻璃自动调光玻璃电磁屏蔽玻璃抗菌自洁玻璃等。七、其它七、其它玻璃玻璃 人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。