玻璃製造工藝

本書系統地闡述了玻璃的結構、形成、性質、製造工藝原理，以及各類傳統玻璃和新型玻璃。本書以玻璃工藝原理為主線，貫穿各個環節，注重實用；將國內外先進技術與傳統工藝相結合，既介紹傳統工藝又反映國際先進水平；按科學發展觀的要求，將節能降耗、環境友好、循環經濟的原則作為本書的編寫方針，符合21世紀新教材的要求。本書可供玻璃、建材、化工、電真空行業的科技、管理人員和技術工人閲讀，也可作為大專院校材料科學與工程專業，無機非金屬材料專業的教材和教學參考書。 ^[2] 

近年來，我國玻璃工業得到飛速發展，平板玻璃產量多年位居世界第一，日用玻璃在世界也有一席之地，新型玻璃（特種玻璃）研製方面也取得較大成績，但技術水平以及自主創新能力與發達國家仍有較大差距，我們必須依靠科技進步，提高勞動者素質，使我國玻璃工業趕上國際先進水平。有鑑於此，我們根據多年從事教學和科研的實踐經驗，編寫了《玻璃製造工藝》一書。本書從闡述玻璃工藝原理入手，以此為主線貫穿各個章節，理論聯繫實際；以工程技術為主要板塊，用較大篇幅闡述各種玻璃的製造工藝；將先進技術與傳統工藝相結合，既介紹傳統工藝又反映國內外的先進技術；按照科學發展觀的要求，將節能降耗、環境友好、循環經濟作為本書的編寫原則。本書可作為大專院校材料科學與工程專業、無機非金屬材料專業的教材和教學參考書，也可供玻璃工業、建材工業、建築工業、硅酸鹽工業、化學工業、電真空工業的科技人員、管理人員和技術工人閲讀。 ^[2] 

1 概論

1.1 玻璃的定義

1.2 玻璃的品種

1.2.1 按組成分類

1.2.2 按形狀分類

1.2.3 綜合分類

參考文獻

2 玻璃的結構和形成

2.1 玻璃態

2.2 玻璃的形成

2.2.1 形成玻璃的條件

2.2.2 形成玻璃的物質

2.2.3 形成玻璃的方法

2.3 玻璃的結構

2.3.1 玻璃的結構理論

2.3.2 典型玻璃的結構模型

2.3.3 分子動力學模擬在玻璃結構和性質研究中的應用

2.4 玻璃的分相

2.4.1 玻璃分相熱力學

2.4.2 玻璃分相動力學

2.4.3 分相對玻璃性質的影響

2.5 玻璃的析晶

2.5.1 玻璃析晶的原因

2.5.2 影響玻璃析晶的因素

參考文獻

3 玻璃的性質

3.1 玻璃的黏度和表面張力

3.5.1 玻璃的黏度

3.5.2 玻璃的表面張力

3.2 玻璃的密度

3.2.1 玻璃密度的測量方法

3.2.2 玻璃密度與成分的關係

3.2.3 玻璃密度與温度關係

3.2.4 玻璃密度與壓力的關係

3.2.5 玻璃密度與熱歷史的關係

3.2.6 玻璃密度的計算

3.3 玻璃的力學性質

3.3.1 玻璃的機械強度

3.3.2 玻璃的彈性

3.3.3 玻璃的硬度和脆性

3.4 玻璃的光學性質

3.4.1 玻璃的光學常數

3.4.2 玻璃的折射率

3.4.3 色散

3.4.4 玻璃的反射、吸收和透過

3.5 玻璃的熱學性質

3.5.1 熱膨脹係數

3.5.2 玻璃的比熱容

3.5.3 玻璃的導熱性

3.5.4 玻璃的熱穩定性

3.6 玻璃的電學和磁學性質

3.6.1 玻璃的電學性質

3.6.2 玻璃的磁學性質

3.7 玻璃的化學穩定性

3.7.1 玻璃的侵蝕機理

3.7.2 影響玻璃化學穩定性的主要因素

3.7.3 幾種特殊的侵蝕情況

3.8 玻璃的表面性質

3.8.1 玻璃的表面結構和表面成分

3.8.2 玻璃表面的離子交換

3.8.3 玻璃表面的界面行為

參考文獻

4 玻璃成分設計

4.1 玻璃成分的設計原則

4.1.1 玻璃成分必須在玻璃形成區，形成玻璃而不析晶

4.1.2 玻璃性質必須達到要求的指標

4.1.3 要符合綠色設計、綠色製造和綠色產品的要求，保護環境和環境協調

4.1.4 玻璃成分設計必須考慮工藝性能需要

4.1.5 原料能大量供應、質量穩定、成本低廉

4.2 玻璃成分的設計方法

4.2.1 玻璃成分的經驗設計

4.2.2 玻璃成分的計算機輔助設計

參考文獻

5 玻璃原料與原料處理

5.1 主要原料

5.1.1 引入二氧化硅的原料

5.1.2 引入氧化鋁的原料

5.1.3 引入氧化硼的原料

5.1.4 引入氧化鈉的原料

5.1.5 引入氧化鉀的原料

5.1.6 引入氧化鈣的原料

5.1.7 引入氧化鎂的原料

5.1.8引入氧化鋇的原料

5.1.9引入氧化鋅的原料

5.1.1 0引入氧化鉛的原料

5.2 輔助原料

5.2.1 澄清劑

5.2.2 氧化劑

5.2.3 還原劑

5.2.4 助熔劑

5.2.5 乳濁劑

5.2.6 着色劑

5.2.7 脱色劑

5.3 原料的選用

5.3.1 原料的選用原則

5.3.2 原料的質量控制

5.4 原料的處理

5.4.1 工藝流程

5.4.2 原料的破碎和粉碎

5.4.3 原料的脱水和乾燥

5.4.4 原料的過篩

5.4.5 原料的除鐵

參考文獻

6 配合料製備與料方計算

6.1 配合料的質量要求

6.1.1 成分應正確、穩定

6.1.2 含有一定量的水分

6.1.3 具有一定氣體率

6.1.4 混合均勻

6.2 料方計算

6.2.1 人工計算法

6.2.2 計算機編程計算法

6.3 原料的稱量和混合

6.3.1 原料儲存

6.3.2 稱量

6.3.3 混合

6.3.4 配合料的質量檢驗

6.3.5 原料和配合料的輸送

6.3.6 玻璃料方的調控

參考文獻

7 玻璃熔制

7.1 玻璃熔制過程

7.2 配合料的熔化

7.2.1 硅酸鹽形成

7.2.2 玻璃形成

7.2.3 影響玻璃熔化的因素

7.3 玻璃液的精煉及冷卻

7.3.1 玻璃窯內的氣體及平衡

7.3.2 氣泡的生成與消失

7.3.3 澄清劑的作用機理

7.3.4 玻璃液的均化

7.3.5 玻璃液的冷卻

7.3.6 影響玻璃液精煉速度和質量的因素

7.4 玻璃熔制新工藝和新技術

7.4.1 計算機自動控制熔制過程

7.4.2 富氧燃燒、全氧助燃和全氧燃燒

7.4.3 電熔、輔助電熔和混合熔制

7.4.4 配合料預熱和窯外分解

7.4.5 鼓泡

7.4.6 氧化還原指數控制熔制氣氛

參考文獻

8 玻璃成形

8.1 玻璃成形原理

8.1.1 玻璃成形過程

8.1.2 玻璃成形性質

8.1.3 玻璃成形制度

8.1.4 玻璃製品成形方法概述

8.2 拉制法

8.2.1 玻璃管的拉制

8.2.2 平板玻璃的拉制

8.2.3 玻璃纖維的拉制

8.3 吹製法

8.3.1 吹?吹法

8.3.2 壓?吹法

8.3.3 轉吹法

8.3.4 帶式吹製法

8.4 壓制法和壓延法

8.4.1 壓制法

8.4.2 壓延法

8.5 澆鑄法

參考文獻

9 玻璃缺陷

9.1 玻璃缺陷類型與形成原因

9.1.1 氣泡的類型與形成原因

9.1.2 結石的類型與形成原因

9.1.3 條紋和節瘤及其形成原因

9.2 玻璃缺陷的鑑定

9.2.1 氣泡的鑑定

9.2.2 結石的檢驗

9.2.3 條紋和節瘤的鑑定

9.2.4 玻璃缺陷的在線檢測

9.3 防止玻璃缺陷的措施

9.3.1 優化玻璃料方

9.3.2 提高配合料質量和投料質量

9.3.3 改進作業制度

9.3.4 使用優質耐火材料

9.3.5 改進熔窯結構和築爐質量

參考文獻

10 玻璃退火與淬火

10.1 玻璃退火原理

10.1.1 玻璃中的熱應力

10.1.2 玻璃應力的表示與測定

10.1.3 玻璃中應力的消除

10.1.4 冷卻時永久應力的控制

10.1.5 玻璃的退火温度

10.2 玻璃退火工藝

10.2.1 玻璃退火工藝過程

10.2.2 制定退火曲線時的有關問題

10.2.3 玻璃的退火設備

10.2.4 玻璃的精密退火

10.3 玻璃的淬火

10.3.1 淬火玻璃的特性

10.3.2 影響玻璃淬火的工藝因素

10.4 玻璃淬火工藝

10.4.1 風冷淬火工藝

10.4.2 液冷淬火工藝

10.4.3 玻璃製品的化學強化

參考文獻

11 玻璃的加工

11.1 玻璃的熱加工

11.1.1 玻璃的熱彎

11.1.2 絲網印刷

11.1.3 玻璃表面堆釉

11.2 玻璃的冷加工

11.2.1 切割

11.2.2 磨邊

11.2.3 噴砂

11.2.4 鑽孔

11.2.5 激光內雕

11.3 玻璃的表面處理

11.3.1 玻璃表面的清潔

11.3.2 刻蝕

11.3.3 拋光

11.3.4 玻璃的表面增強

參考文獻

12 平板玻璃及建築玻璃

12.1 浮法玻璃

12.1.1 浮法玻璃的化學組成及原料

12.1.2 浮法玻璃熔制

12.1.3 浮法玻璃成形原理

12.1.4 浮法成形工藝過程

12.1.5 浮法玻璃退火

12.1.6 浮法玻璃的切裝

12.2 普通平板玻璃

12.2.1 普通平板玻璃生產工藝

12.2.2 薄平板玻璃的生產

12.3 平板玻璃深加工製品

12.3.1 鋼化玻璃

12.3.2 鍍膜玻璃

12.3.3 中空玻璃

12.3.4 夾層玻璃

12.4 建築玻璃構件

12.4.1 空心玻璃磚

12.4.2 槽形玻璃

12.4.3 飾面玻璃

參考文獻

13 容器玻璃

13.1 瓶罐玻璃

13.1.1 玻璃瓶罐的分類及技術要求

13.1.2 瓶罐玻璃的成分

13.1.3 原料及選料基本要求

13.1.4 瓶罐玻璃的配料

13.1.5 瓶罐玻璃的熔制

13.1.6 玻璃瓶罐的成型

13.1.7 玻璃瓶罐的性質測定及質量檢驗

13.2 器皿玻璃

13.2.1 器皿玻璃的化學組成

13.2.2 器皿玻璃的原料

13.2.3 器皿玻璃的熔制

13.2.4 玻璃器皿的成型與退火

13.2.5 玻璃器皿的加工

13.3 晶質玻璃

13.3.1 鉛晶質玻璃

13.3.2 無鉛晶質玻璃

13.4 耐熱玻璃餐具與炊具

13.4.1 微晶玻璃類餐具與炊具

13.4.2 耐熱玻璃餐具與炊具

13.5 保温瓶玻璃

13.5.1 保温瓶的性能要求

13.5.2 保温瓶玻璃的組成

13.5.3 瓶膽製造工藝

13.5.4 影響保温瓶質量的工藝因素

參考文獻

14 儀器玻璃和醫用玻璃

14.1 理化儀器玻璃

14.1.1 理化儀器玻璃的性質要求

14.1.2 儀器玻璃的分類

14.1.3 儀器玻璃成分

14.1.4 儀器玻璃的熔制及加工

14.2 温度計玻璃

14.2.1 温度計玻璃的型號、分類

14.2.2 對温度計玻璃的性能要求

14.2.3 温度計玻璃的成分及性質

14.3 醫用玻璃

14.3.1 中性玻璃的化學組成

14.3.2 中性玻璃的製備工藝

參考文獻

15 電真空與電子玻璃

15.1 電子管與電光源玻璃

15.1.1 電子管和電光源玻璃的性能要求

15.1.2 電真空玻璃的分類

15.1.3 電真空玻璃的組成和特點

15.1.4 白熾燈和熒光燈玻璃的組成

15.2 顯示器玻璃

15.2.1 顯示器用玻璃基板的種類

15.2.2 顯示器玻璃基板的特性

15.2.3 顯示器用玻璃的生產方法

15.3 半導體與超導玻璃

15.3.1 半導體玻璃

15.3.2 超導玻璃

15.4 二次電子發射玻璃

15.4.1 二次電子發射玻璃的組成與特性

15.4.2 二次電子發射玻璃的製造工藝

15.5 低熔焊料玻璃

15.5.1 低熔焊料玻璃的分類

15.5.2 結晶型低熔焊料玻璃

15.5.3 複合型低熔焊料玻璃

15.5.4 無鉛低熔焊料玻璃

參考文獻

16 光學玻璃

16.1 無色光學玻璃

16.1.1 玻璃的種類及組成

16.1.2 生產工藝

16.1.3 質量檢驗

16.2 有色光學玻璃

16.2.1 玻璃分類

16.2.2 有色玻璃的生產

16.3 紅外和紫外光學玻璃

16.3.1 紅外光學玻璃概況

16.3.2 幾種主要的紅外光學玻璃

16.4 特種光學玻璃

16.4.1 稀土發光玻璃

16.4.2 耐輻射光學玻璃

16.5 眼鏡玻璃

16.5.1 分類及要求

16.5.2 成分及生產工藝

16.5.3 光致變色玻璃

16.5.4 特種眼鏡玻璃

參考文獻

17 石英玻璃和高硅氧玻璃

17.1 石英玻璃

17.1.1 石英玻璃的種類和應用

17.1.2 石英玻璃的性能

17.1.3 石英玻璃的生產工藝

17.1.4 石英玻璃的加工和退火

17.2 高硅氧玻璃

17.2.1 高硅氧玻璃的種類

17.2.2 高硅氧玻璃的性能

17.2.3 高硅氧玻璃的製造工藝

參考文獻

18 微晶玻璃

18.1 微晶玻璃的結構與性能

18.1.1 低膨脹鋰鋁硅微晶玻璃

18.1.2 鈣鋁硅建築微晶玻璃

18.1.3 電子工業用特種微晶玻璃

18.2 微晶玻璃製備工藝

18.2.1 微晶玻璃的組成設計

18.2.2 微晶玻璃的熔制與成形

18.2.3 微晶玻璃的熱處理

18.2.4 燒結及加工

18.3 工業廢渣微晶玻璃

18.3.1 製備微晶玻璃的工業廢渣

18.3.2 廢渣微晶玻璃的組成

18.3.3 廢渣微晶玻璃的結構

18.3.4 工業廢渣微晶玻璃的性能與應用

參考文獻

19 生物玻璃

19.1 骨修復用生物玻璃

19.1.1 生物活性玻璃

19.1.2 含鹼的磷鈣硅系統生物微晶玻璃

19.1.3 無鹼的氟磷鈣硅系統生物活性微晶玻璃

19.1.4 可切削生物微晶玻璃

19.1.5 玻璃（微晶玻璃）基的生物活性骨水泥

19.1.6 多孔生物玻璃或微晶玻璃

19.2 齒科修復用生物玻璃

19.3 臨牀治療用生物玻璃

19.3.1 靶向釋放藥物玻璃

19.3.2 放射線治療用生物玻璃

19.3.3 鐵磁性生物微晶玻璃

19.4 生物載體玻璃

參考文獻

20 玻璃纖維與玻璃纖維增強材料

20.1 連續纖維

20.1.1 玻璃纖維的基本性質

20.1.2 玻璃纖維的化學成分

20.1.3 玻璃纖維的生產

20.1.4 玻璃纖維的技術要求

20.1.5 玻璃纖維的應用

20.2 定長纖維與玻璃棉

20.2.1 玻璃棉的基本性質

20.2.2 玻璃棉的化學成分

20.2.3 玻璃棉及製品的生產工藝

20.2.4 玻璃棉的技術要求

20.2.5 玻璃棉的應用

20.3 玻璃纖維增強塑料

20.3.1 概述

20.3.2 玻璃纖維增強塑料的性能

20.3.3 玻璃纖維增強塑料的成型方法

20.3.4 玻璃纖維增強塑料的應用

20.4 玻璃纖維增強水泥

20.4.1 概述

20.4.2 玻璃纖維增強水泥的性能

20.4.3 玻璃纖維增強水泥的生產工藝

20.4.4 玻璃纖維增強水泥的應用

參考文獻

21 光電子玻璃

21.1 光導纖維

21.1.1 光纖的結構和傳光原理

21.1.2 光纖的分類

21.1.3 玻璃光纖的性能要求

21.1.4 玻璃光纖的生產工藝

21.1.5 玻璃光纖的應用

21.2 激光玻璃

21.2.1 激光玻璃的特點

21.2.2 激光玻璃的性質

21.2.3 激光玻璃的性能參數

21.2.4 釹激光玻璃的成分

21.2.5 激光玻璃的製造工藝

21.2.6 激光玻璃的應用

21.3 非線性光學玻璃

21.3.1 非線性光學玻璃的性質

21.3.2 玻璃的二階非線性光學效應

21.3.3 玻璃的三階非線性光學效應

21.3.4 非線性光學玻璃的製備方法

21.3.5 非線性光學玻璃的研究和應用

21.4 聲光玻璃和磁光玻璃

21.4.1 聲光玻璃

21.4.2 磁光玻璃

21.5 納米發光玻璃

21.5.1 納米玻璃的研究內容

21.5.2 發光玻璃中的納米技術

參考文獻

22 生態環境玻璃

22. 光催化降解污物玻璃

22.1.1 光催化降解原理

22.1.2 光催化降解污物玻璃的製備

22.1.3 影響光催化降解污物的因素及提高其效率的途徑

22.2 智能玻璃

22.2.1 電致變色智能玻璃的結構及工作原理

22.2.2 電致變色智能玻璃調光調熱原理

22.2.3 智能玻璃的製備方法

22.3 太陽能電池玻璃

參考文獻

23 核技術玻璃

23.1 概述

23.2 核檢測玻璃

23.2.1 核檢測

23.2.2 核劑量

3.3 防輻射玻璃

23.3.1 防輻射玻璃與射線間的作用

23.3.2 防X射線和γ射線的玻璃

23.3.3 防中子射線的玻璃

23.3.4 玻璃屏蔽射線能力的參數

23.3.5 防輻射玻璃的研究與應用

23.4 核廢料固化處理玻璃

23.4.1 概述

23.4.2 核固化玻璃的成分

23.4.3 核廢料固化玻璃的熔制

23.4.4 核固化玻璃的性質

23.4.5 核廢料固化玻璃的研究方向

參考文獻

24 玻璃工業環境污染與防治

24.1 玻璃工業對環境污染的概況

24.1.1 玻璃本身的有害物質

24.1.2 玻璃製造過程中的污染

24.1.3 按對生態環境污染的情況分類

24.2 玻璃本身有害物質污染及防治

24.2.1 玻璃本身有害物質的污染

24.2.2 玻璃有害物的防治

24.3 玻璃工業粉塵污染及防治

24.3.1 粉塵的分類及允許限度

24.3.2 粉塵的防治

24.4 玻璃工業中廢氣污染及防治

24.4.1 廢氣的來源、組成與允許限度

24.4.2 廢氣污染的防治

24.5 廢水污染和防治

24.5.1 玻璃廠廢水來源及污染

24.5.2 廢水的防治

24.6 玻璃工業固體廢棄物污染及防治

24.6.1 固體廢棄物來源及污染

24.6.2 固體廢棄物污染的防治

24.7 噪聲的污染和防治

24.7.1 噪聲來源和危害

24.7.2 噪聲的控制與防治

參考文獻 ^[2]