各类玻璃个性具体介绍
玻璃的造作已有五千年的汗青,通常以为最早的造作者是古代的埃及人。我国在东周时期已能造作玻璃,玻璃组成中都含有氧化铅和氧化钡,与其他国度的古代玻璃有显著的区别。我国汗青上有把玻璃称为琉璃、颇黎、假水晶料器、硝子等名称。
玻璃拥有一系列非?晒蟮母鲂裕和鳌⒔┯病⒂帕嫉幕Р槐湫;可通过化学组成的调整,大幅度调节玻璃的物理和化学机能,以适应各类分歧的使用要求;能够用吹、压、拉、铸、槽沉、离心浇注等多种成形步骤,造成各类状态的空心和实心制品;能够通过焊接和粉末烧结等加工方造成状态复杂、尺寸严格的器件。并且,造作玻璃的原料丰硕,价值便宜。因而,作为结构资料和职能资料,玻璃在建材、轻工、交通、医药、化工、电子、航天、原子能等领域获得了极其宽泛的利用。
B270/K9
K9玻璃是用K9料造成的玻璃制品,用于光学镀膜等领域,K9料属于光学玻璃,由于它晶莹晶莹,所以衍生了好多以K9料为加工对象的工厂,他们加工出来的产品,在市面上称为水晶玻璃制品。
K9的组成如下:
SiO2=69.13%B2O3=10.75%BaO=3.07%Na2O=10.40%K2O=6.29%As2O3=0.36%,它的光学常数为:折射率=1.51630色散=0.00806阿贝数=64.06。
无色光学玻璃--B270技术要求 |
牌 号 |
厚度 (mm) |
λtj (nm) |
λ0 (nm) |
Tλ0 (%) |
K |
B270 |
1-5 |
310±10 |
400 |
≥89.5 |
≥1.0 |
石英玻璃
石英玻璃以其良好的理化机能,被大量宽泛用于半导体技术,新型电光源,彩电荧光粉出产,化工过程,超高电压收尘、远红表辐射加热设备、航空航天技术、某些兵器及光学仪器的光学系统、原子能技术、浮法玻璃及元碱玻璃窖的耐火资料,特种玻璃用坩埚,仪器玻璃成型部料碗,紫表线杀菌灯,各类有色金属的出产等诸多领域。石英玻璃SiO2含量大于99.5%,热膨胀系数低,耐高温,化学不变性好,透紫表光和红表光,熔造温度高、粘度大,成型较难。多用于半导体、电光源、光导通讯、激光等技术和光学仪器中。
石英玻璃在整个波长有出格好的透光性,在红表区(特殊的红表玻璃之表),光谱透射领域比通常玻璃大。在可见光区透过率达93%。在紫表光谱区,出格是在短波,紫表光谱区透过率比其他玻璃好的多。石英玻璃的光学机能在很大水平上取决于它的化学机能,哪怕是0.001%的杂质就显著地影响产品质量。过度金属杂质会扭转波长方向移动,羟基的存在会吸收2.73μm光带。
国产光学石英玻璃有三个商标:
JGS1紫表光学石英玻璃,利用波段185-2000nm,用合成石造作,Sicl4为原料。
JGS2紫表光学石英玻璃,利用波段220-2500nm,用水晶做原料,气炼法出产;
JGS3红表光学石英玻璃,利用波段260-3500nm,选取水晶或高纯度石英砂为原料,真空加压炉出产。
国表还有一种全波段光学石英玻璃,利用波段180-4000nm,选取等离子(无水无H2状态下)化学相沉积法出产,用特纯Sicl4为原料,在石英玻璃中掺入少量Tio2,能够把220nm下的紫表线滤掉,称无臭氧石英玻璃,由于220nm以下的紫表线能使空气中的氧造成臭氧,在石英玻璃中掺入少量钛、铕等元素D芄话340nm以下的短波过滤掉。用它造电光源对人的皮肤有保健作用。这种玻璃能够做到齐全无气泡。拥有良好的透紫表线机能,出格是在短波紫表区,其透过机能远远胜过所有的其他玻璃。在185nm处的透过率可达85%。是185-2500nm波段的良好光学资料。由于这种玻璃含OH基团,所以红表透过机能差,出格是在2.7μm;左近有一很大的吸收峰。
石英玻璃的光学机能
。1)光谱个性
各类有色光学玻璃在划定的光谱区内的透过和吸收机能称为光谱个性。它是有色光学玻璃的。
。2)重要个性
石英玻璃是透紫表线,可见光,近红表线机能最好的玻璃,能够凭据必要从168nm-3500nm波段领域肆意选择所须种类。
商标名称利用光谱波段(毫微米)
JGS1远紫表光学石英玻璃利用光谱波段185-2500nm
JGS2紫表光学石英玻璃利用光谱波段220-2500nm
JGS3红表光学石英玻璃利用光谱波段260-3500nm
远紫表光学石英玻璃JGS1Reflectiveglass
在紫表和可见光谱领域内通明;在185-2500nm波段领域内无吸收带;在2600-2800nm波段领域内有强吸收带;非发光,光辐射不变。
紫表光学石英玻璃JGS2
在紫表和可见光谱领域内通明;在220-2500nm波段领域内无吸收带;在2600-2800nm波段领域内有强吸收带;非发光,光辐射不变。紫表光学石英玻璃:是用氢氧焰溶解高级水晶粉料而成的光学石英玻璃,它是220-2500nm波段领域内优良的光学资料。其红表透过机能同远紫表石英玻璃。
红表光学石英玻璃JGS3
在可见和红表光谱领域内通明;在2600-2800nm波段领域内无显著吸收带;
和通常硅酸盐玻璃相比,通明石英玻璃在整个波长头良好的透过机能。在红表区光谱透过比通常玻璃大;在可见区,石英玻璃的透过率也是比力高的。在紫表光谱区出格是在短波紫表区,光谱透过比其他玻璃好的多。光谱透过率受三个成分影响:反射,散射和吸收。石英玻璃的反射通常为8%,紫表区大一些,红表区幼一些。所以石英玻璃的透过率通常不大于92%。石英玻璃的散射比力幼,通常能够忽略。光谱吸收和石英玻璃的杂质含量和出产工艺有亲昵的关系;在低于200钠米波段的透过率的凹凸,代表金属杂质含量的几多;240钠米的吸收暗示缺氧结构的几多;可见波段的吸收是由于过渡金属离子的存在造成的,2730钠米的吸收是羟基的吸收峰,能够用于推算羟基含量。
石英玻璃物理机能 |
表1. |
机 械 性 能 |
标 准 值 |
密度 |
2.2g/cm3 |
抗压强度 |
1100Mpa |
抗弯强度 |
67Mpa |
抗拉强度 |
48Mpa |
泊松比 |
0.14~0.17 |
杨氏模量 |
72000Mpa |
刚性模量 |
31000Mpa |
莫氏硬度 |
5.5~6.5 |
表2. |
机 械 性 能 |
标 准 值 |
变形点 |
1280℃ |
软化点 |
1780℃ |
退火点 |
1250℃ |
比热(20~350℃) |
670J/kg.℃ |
热导率(20℃) |
1.4W/m.℃ |
折射率 |
1.4585 |
热膨胀系数 |
5.5×10-7cm/cm.℃ |
热加工温度 |
1750~2050℃ |
短期使用温度 |
1300℃ |
持久使用温度 |
1100℃ |
表3. |
电 学 性 能 |
标 准 值 |
电阻率 |
7×107Ω.cm |
绝缘强度 |
250~400Kv/cm |
介电常数 |
3.7~3.9 |
介电吸收系数 |
<4×104 |
介电损耗系数 |
<1×104 |

钢化玻璃
钢化玻璃它是玻璃经过再加工处置而成一种预应力玻璃,拥有较强的强度和抗拉度,不容易破碎。随着玻璃的持续冷却,表层已经硬化终场收缩,而内层仍在降温收缩,直至达到室温。这样表层因受内层的压缩形成压应力,内层则形成张应力,并被永远的保留在钢化玻璃中。由于玻璃是抗压强而抗拉弱的脆性资料,当超过抗张强度时玻璃即行破碎,所以内应力的大幼及其散布大局是影响玻璃强度及炸裂的重要原因。
另一种情况是玻璃在可塑状态下冷却时,不论是加热不均,还是冷却不均,只有在统一块玻璃上有温差,就会有分歧的收缩量。在降至室温时,温度越高的处所降温越多,收缩量越大,玻璃也就越短。相反温度越低的处所降温少,收缩量也幼,玻璃也就长。一块玻璃如遍地纵横交错则势必产生板面翘曲。这样我们就不难理解玻璃为什么会变形以及怎么预防变形。钢化玻璃强度高,其抗压强度可达125MPa以上,比通常玻璃大4~5倍;抗冲击强度也很高,用钢球法测按时,1kg的钢球从1m高度落下,玻璃可维持无缺。
浮法玻璃
浮法玻璃是用海沙、石英砂岩粉、纯碱、白云石等原料,按肯定比例配造,经熔窑高温熔融,玻璃液从池窑陆续流至并浮在金属液面上,摊成厚度均匀平坦、经火抛光的玻璃带,冷却硬化后脱离金属液,再经退火切割而成的通明五色平板玻璃。玻璃表表出格平坦光滑、厚度十吩旖均,光学畸变很幼的特点。浮法玻璃按表观质量分为优等品、一级品、合格品三类。按厚度分为3、4、5、6、8、10、12mm七种。
通常平板玻璃表观质量等级是凭据波筋、气泡、划伤、砂粒、疙瘩、线路等缺点几多而判定。浮法玻璃表观质量等级是凭据光学变形、气泡、同化物、划伤、线路、雾斑等缺点几多来判的。
浮法出产的成型过程是在通入;て澹∟2及H2)的锡槽中实现的。熔融玻璃从池窑中陆续流入并漂浮在相对密度大的锡液表表上,在沉力和表表张力的作用下,玻璃液在锡液面上铺开、摊平、形成高低表表平坦、硬化、冷却后被引上过渡辊台。辊台的辊子动弹,把玻璃带拉出锡槽进入退火窑,经退火、切裁,就得到平板玻璃产品。浮法与其他成型步骤比力,其利益是:适合于高效能造作优质平板玻璃,如没有波筋、厚度均匀、高低表表平坦、相互平行;出产线的规模不受成形步骤的限度,单元产品的能耗低;制品利用率高;易于科学化治理和实现全现机械化、自动化,劳动出产率高;陆续作业周期可长达几年,有利于不变地出产;可为在线出产一些新种类提供适合前提,如电浮法反射玻璃、退火时喷涂膜玻璃、冷端表表处置等。
镀膜玻璃
镀膜玻璃是在玻璃表表涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜,以扭转玻璃的光学机能,满足某种特定要求。
超白玻璃
超白玻璃是一种超通明低铁玻璃,也称低铁玻璃、高通明玻璃。它是一种高品质、多职能的新型高档玻璃种类,透光率可达91.5%以上,拥有晶莹晶莹、高档典雅的个性,有玻璃家族“水晶王子”之称。超白玻璃同时具备优质浮法玻璃所拥有的所有可加工机能,拥有优越的物理、机械及光学机能,可像其它优质浮法玻璃一样进行各类深加工。无与伦比的优越质量和产品机能使超白玻璃占有辽阔的利用空间和光明的市场远景。
有关知识:
光学玻璃物理个性
1 :折射率(ND)
玻璃的折射率是以钠元素的特点谱线D=589.3nm测定的,以ND暗示。
2: 比沉(s)
用流体静力学称量法测定玻璃的比沉。
3: 色度值(x,y,Y)
凭据国际照明委员会(CIE)1931年和1964年划定的步骤,测定出在A和D65尺度光源照明下玻璃的色度值。
4 :热个性
5: 当玻璃温度升高1℃其长度相对变动率。本目录所列膨胀系数α ,均为20℃ ~ 30℃温度领域内的均匀值。
6: 转变温度(Tg)
当玻璃的膨账量产生骤变时,所对应的温度即为试样的转变温度。此温度时玻璃的粘度近于10 13帕.秒。
7: 软化温度(Ts)
当玻璃的物理性质产生急剧变动,其膨账量也趋近于零时的温度,即为玻璃的软化温度,这时玻璃的粘度趋近于10 11帕.秒。
8:色温变换能力(V)
色温玻璃由升色和善降色温两类玻璃玻璃组成,其变换能力以密勒德(Mired)致反暗示。升色温玻璃呈蓝色,商标为SSB,拥有负密勒德值。降色温玻璃呈琥珀色,其密勒德为正值。
色温玻璃的序号是凭据密勒德致反分列的。例如SSB130暗示由3200K升至5400K,其变换能力为负130Mired值的升色温玻璃。SJB130暗示由5400K降至3200K,其变换能力为正130Mired的降色温玻璃。
石英玻璃的折射性和色散性
石英玻璃的折射率NB=1.45845,阿贝数=67618, 特点是折射率低,色散率高;原料和造作步骤半数射率和色散率影响不大,折射率和色散率表见下表
波长(微米)/ 折射率 |
色散率 波长(微米)/(DN/D波长) |
0.20 1.54727 |
0.3 -2.471*10-5 |
0.25 1.50745 |
0.4 –1.102*10-5 |
0.30 1.48594 |
0.5 –0.512*10-5 |
0.34 1.47867 |
0.6 –0.350*10-5 |
0.40 1.46968 |
0.7 –0.163*10-5 |
0.48 1.46318 |
|
0.55 1.46013 |
|
0.59 1.45845 |
|
0.65 1.45640 |
|
0.70 1.45517 |
|
0.80 1.453371 |
|
0.90 1.451808 |
|
1.0 1.450473 |
|
1.30 1.446980 |
|
1.60 1.443492 |
|
2.00 1.438174 |
|
2.40 1.431730 |
|
2.80 1.423891 |
|
3.10 1.41694 |
|
3.50 1.40601 |
|
石英玻璃的膨胀系数极幼,相当于通常玻璃的1/12-1/20,通明和不通明石英玻璃别离在1200℃,1100℃作急冷急热尝试;分歧温度下,石英玻璃的膨胀系数见图。在0-1000度领域内,石英玻璃的膨胀系数是5.4*10-7/℃;掺钛8%的石英玻璃膨胀系数在0-200℃险些为零。
石英玻璃热膨胀系数是:5.5x10-7cm/cm. ℃,是铜的1/34,是硼硅酸盐的1/7,这一个性,使其用于光学镜头,高温窗口以及要求对热变动敏感达到最低的光学利用。石英玻璃拥有优良的抗热冲击机能,将1毫米厚的石英玻璃片加热的1200度,迅速投入冷水中数次,也不会产生败坏。
石英玻璃的机械机能和其他玻璃类似,其强度取决于玻璃中的微裂纹。弹性模数,抗拉强度,抗折强度随温度增长而增长,1050-1200度达到最大值。推荐用户使用的设计抗压强度为1.1*109Pa, 抗拉强度4.8*107Pa.
石英玻璃的纯度
石英玻璃的纯度重要取决与原料,用四氯化硅等高纯原料出产的石英玻璃纯度能够达到6个九(99.9999%),重要用于光纤的出产;用提纯的优质天然石英出产的石英玻璃纯度能够达到4个九,用于半导体工业;用优质天然石英出产的通常石英玻璃纯度在3个九左右,用于高强电光源的出产;纯度在2个九的通常石英通常用于出产不通明石英玻璃。
随着对石英玻璃意识的提高,对石英玻璃的纯杜仔了新的理解;并不是所有的杂质都是有害的;纯度不愿定是越高越好,人们有意识的参与一些杂质,出产拥有特殊机能的产品。如掺入8%左右的氧化钛的石英玻璃拥有超低膨胀的机能;掺入200PPM的氧化钛是无嗅氧石英玻璃;钛铈结合掺杂能够出产滤紫表石英玻璃;掺锗,硼,磷等石英玻璃是出产光纤的基础资料,掺铒石英玻璃是造作光纤放大器的主题。
各类石英玻璃的纯度
|
L1 |
Na |
K |
Fe |
Al |
Ca |
Mg |
Cu |
Co |
Mn |
Ni |
OH |
气炼石英石英A |
0.55 |
1.8 |
1.5 |
0.55 |
18 |
2.6 |
0.65 |
0.25 |
0.02 |
0.05 |
0.03 |
160 |
气炼石英玻璃B |
1.98 |
4.3 |
1.7 |
1.1 |
18 |
6.2 |
0.45 |
0.11 |
|
|
|
180 |
连熔石英玻璃A |
2.65 |
8.7 |
6.7 |
3.3 |
20 |
8.8 |
0.91 |
0.13 |
|
|
|
|
连熔石英玻璃B |
2.02 |
4.4 |
1.2 |
2.2 |
22 |
3.7 |
0.53 |
0.04 |
0.04 |
0.05 |
0.04 |
150 |
合成石英玻璃 |
﹤0.1 |
﹤0.1 |
﹤0.1 |
﹤0.1 |
﹤0.1 |
﹤0.1 |
﹤0.1 |
﹤0.1 |
﹤0.1 |
﹤0.1 |
﹤0.1 |
1200 |
玻璃 (glass) 玻璃是由熔融物冷却、固化而得的非晶态固体。日常生涯中利用的玻璃大多是以SiO2为重要成分的硅酸盐玻璃,属Na2O-CaO-SiO2系统。其结构是硅氧四面体,通过共有顶角而相互衔接,组成不规定的三维网络。除了硅酸盐玻璃之表,还有别离以B2O3,P2O5,Al2O3,GeO2,TeO2,V2O5等为重要成分的氧化物玻璃和以硫系化合物、卤化物为主的非氧化物玻璃,以及由某些合金急剧冷却形成的金属玻璃。 玻 璃 (glass) 微晶玻璃(glass ceramics) 石英玻璃(silica glass) 光致变色玻璃(photochromic glass) 光学玻璃(0ptical glass) 激光玻璃(laser glass)