1．玻璃组成的设计

在设计玻璃组成时，应当注意以下原则：

1）根据组成、结构和性质的关系，使设计的玻璃能满足预定的性能要求；

2）根据玻璃形成区图和相图，使设计的组成能够形成玻璃，析晶倾向小；

3）根据生产条件，使设计的玻璃能适应熔制、成形、加工等工序的实际要求；

4）所设计的玻璃应当价格低廉，原料易于获得。

在设计玻璃组成时，首先要依据玻璃所要求的性能选择适宜的氧化物系统，以确定玻璃的主要组成，通常玻璃的主要组成氧化物为3～4种，它们的总量往往达到90%。在此基础上再引入其他改善玻璃性质的必要氧化物，拟定出玻璃的设计组成。为了使设计出的玻璃析晶倾向小，可以参考有关相图，在接近共熔点或相界线处选择组成点。这些组成点在析晶时会形成二种以上不同的晶体，引起相互干扰，成核的几率减小，不易析晶。同时这些组成点熔制温度也低。应用玻璃形成图时，应当远离析晶区选择组成点，设计的组成应当是多组分的，这也有利于减小析晶倾向，一般工业玻璃其组成氧化物在5～6 种以上。对于引入其它氧化物及其含量，则主要考虑它们对玻璃性能的影响。

方向一：无铅低熔玻璃的配方设计与制备

要求：设计出熔化温度尽可能低的玻璃；半球化温度在380-500℃之间；组分上不允许使用氧化铅；熔制的温度在1150℃以下，使用刚玉坩埚；利用热膨胀系数测定仪，测定其膨胀系数，求出其软化点温度T_f与玻璃转变温度T_g；了解配方设计与熔化温度、膨胀系数及软化点之间的关系。

提前查阅相关文献，设计出原始配方，每个小组设计一个配方，交由指导老师预审，通过后，再进行配料熔制及后续的测试分析。

玻璃熔制采用电阻丝炉（最高额定温度为1200℃）。熔制好的玻璃要浇注成玻璃样块，退火处理后，通过切割、研磨，准备后续测试所需的样品；

每个小组允许熔制两次玻璃，第二次，要在获得第一个配方测试结果的基础上进行调整改良，并给出改良的理由；并借助第二次制备玻璃的性质来验证所做的调整是否正确。

方向二：低膨胀Li₂O-Al₂O₃-SiO₂微晶玻璃的配方设计与制备

要求：设计并制备出低膨胀的锂铝硅微晶玻璃；熔制温度在1450-1550℃，使用刚玉坩埚；测试所制样品晶化处理前后的热膨胀系数；测试玻璃晶化处理前后的物相构成（XRD分析）；并分析不同的晶化处理工艺对析出晶相的种类及数量以及热膨胀系数的影响。每个小组设计一个配方；侧重不同晶化工艺对试样性能的影响分析。

玻璃熔制采用硅钼棒电炉（最高额定温度为1600℃）。熔制好的玻璃浇注成玻璃块；经过退火冷却到室温后；进行切割；研磨；晶化处理；测试；分析；