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硼硅玻璃全面介绍

定义

国际标准ISO 4802. 1 – 1988《玻璃器皿、玻璃容器内表面的耐水性第1 部分:用滴定法进行测定和分级》将硼硅玻璃(包括中性玻璃)定义为含三氧化二硼(B-2O-3) 5~13 %(m/ m)的玻璃,但是1997 年发布的ISO 12775《正常大规模生产的玻璃成份分类及其试验方法》中定义硼硅玻璃(包括中性玻璃) 含三氧化二硼(B-2O-3) 大于8 %( m/ m) 。按照1997 年国际标准对玻璃分类原则,我国药用玻璃瓶行业多年来广泛应用的B-2O-3 6 %(m/ m) 左右的玻璃材质不应称为硼硅玻璃或中性玻璃。试验证明,这类材质的玻璃颗粒法耐水性和内表面耐水性试验有的是达不到1 级和HC1 级的,或者是介于1 级和2 级的边缘。实践也证明,这类玻璃在使用中有的会出现中性不合格或脱片现象,但这类玻璃在我国已生产使用多年,新标准保留了这种材质的玻璃并规定其B-2O-3 的含量应符合5 – 8 %(m/ m) 的要求,明确定义了这类玻璃不能称为硼硅玻璃(或中性玻璃) ,而将其命名为低硼硅玻璃。

玻璃材质类型:新标准中共有4 种玻璃类型,其中硼硅玻璃2 种,包括3. 3 硼硅玻璃[α=(3. 3 ±0. 1) ×10 ( – 6) K( – 1) ]和5. 0 中性玻璃[α= (4~5) ×10 ( – 6) K( – 1) ] ,低硼硅玻璃[α= (6. 2~7. 5) ×10 ( – 6) K( – 1) ]1 种,钠钙玻璃[α= (7. 6~9. 0) ×10 ( – 6) K( – 1) ]l 种,所以按材质分共有4 种玻璃类型。

硼硅玻璃分类

1、低碱硼硅玻璃:指SiO2-B2O3-R2O成分,含R2O低、SiO2高的玻璃,线膨胀系数小、色散小、化学稳定性好、热稳定性高、电绝缘性好,用作以前玻璃(如Pyrex)、耐热炊具、安瓿玻璃、中性玻璃、电真空玻璃、光学玻璃、LCD基片、太阳能电池板和集热器。

2、碱土硼硅玻璃:指SiO2-B2O3-RO成分,如SiO2-B2O3-PbO成分,利用制备光学玻璃、低温釉料;SiO2-B2O3-PbO/ZnO成分用于结晶性粉末焊料,作阴极射线管(CRT)封接用;SiO2-B2O3-ZnO成分,用于整流器、电子器件钝化方面。

3、镧硼硅玻璃:指SiO2-B2O3-La2O3-RmOn成分,如SiO2-B2O3-La2O3-CaO-ZnO-ZrO2成分具有高折射率、低色散,化学温度性较好,失透能力较低,用作光学玻璃。

4、稀土掺杂硼硅玻璃:以SiO2-B2O3-RmOn为基础成分,掺杂Pr、Nd的激光玻璃、掺杂Au、Ag、Cu的非线性光学玻璃、参杂CdS、ZnS:Mn纳米晶的发光玻璃。

浮法玻璃成形工艺技术是将熔窑熔化、澄清、均化好的玻璃液,高温下在锡槽中漂浮在熔融锡液表面,利用熔融玻璃液的表面张力、玻璃液与锡液间的表面张力、玻璃液的重力的共同作用,完成玻璃液的摊平、展薄、抛光、冷却、固型等过程,使之成为优于磨光玻璃的高质量平板玻璃。对浮法玻璃成形起决定作用的因素主要是玻璃的黏度、表面张力和自身重力。在这3个因素中,玻璃液黏度主要起玻璃定型的作用,玻璃液表面张力主要起玻璃抛光的作用,玻璃液重力则主要起玻璃摊平作用,这三者对玻璃液的摊平、抛光和展薄都有一定作用,相互之间结合才能进行浮法玻璃的生产。


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