今天是

实验指导书

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    红外光谱技术及应用
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    高分子化学
    高分子物理实验
    高分子专业综合实验
    计算机在材料科学中的应用C
    高分子材料研究方法
  • 实验三 玻璃的熔制

      1、将配合料经过高温加热,配合料将发生一系列物理的、化学的、物理化学的现象和反应,最后使之成为符合要求的玻璃。这一过程是一个非常复杂的过程,一般把玻璃的形成分为五个阶段,即硅酸盐形成、玻璃形成、澄清、均化和冷却。

      硅酸盐形成阶段,是指配合料各组分在加热过程中经过一系列的物理、化学变化,主要的固相反应结束了,大部分气态产物从配合料中逸出。在这一阶段结束时,配合料变成由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物,制造普通的硅酸盐玻璃时,硅酸盐形成在800~900℃基本结束。

      2、玻璃的形成阶段,是指烧结物连续加热时即开始熔融,易熔的低共熔混合物首先开始熔化,在熔化的同时发生硅酸盐和剩余二氧化硅的互熔,到这一阶段结束时,烧结物变成了透明体,再没有未起反应的配合料颗粒了,但玻璃液中还有大量的气泡,而玻璃液本身在化学组成和性质上也不均匀,有很多的条纹。熔制普通玻璃时,玻璃的形成在1200~1250℃完成。

      3、玻璃的澄清阶段,是指对玻璃继续加热,其粘度降低,并从中放出气态混杂物,进行去除可见气泡的过程。熔制普通玻璃时,玻璃的澄清在1400~1500℃结束。这时玻璃液粘度η=10帕·秒。

      4、玻璃的均化阶段,是指玻璃液长时间处在高温下,其化学组成逐渐趋向均一,即由于扩散的作用,使玻璃中条纹,结石消除到允许限度变成均一体。熔制普通玻璃时,均化可在低于澄清的温度下完成。

      5、玻璃的冷却阶段,是指澄清均化后将玻璃液的温度降低200~300℃,以便使玻璃具有成形所必需的粘度。

      玻璃熔制的各个阶段,各有其特点,同时它们又是彼此互相密切联系和相互影响的。在实际的熔制中,常常是同时进行或交错进行的,这主要决定于熔制的工艺制度和玻璃熔窑结构特点。在实验室电炉中熔制玻璃,熔制的五个阶段基本上是同时进行的。