作业3

第四章 玻璃的黏度及表面性质

1为何使用黏度来描述玻璃的生产工艺过程更为科学？75

答：因为使用黏度来描述玻璃生产全过程较温度更加确切和严密，但由于温度测量简单、直观，而黏度和组成的复杂性和习惯性，因此习惯上用温度来描述和规定玻璃的生产工艺过程的工艺制度。

2影响玻璃黏度的主要因素有哪？75

答：影响玻璃黏度的因素主要有化学组成和温度，在转变温度范围内，还与时间有关。 3何为玻璃的料性？75 76

答：是指玻璃随着温度变化其年黏度变化的速度称为玻璃的料性。

4试述黏度在生产中的应用？81

答：在生产中玻璃的熔化、澄清、均化、供料、成型、退火等工艺过程的温度制度，一般是以其对应的黏度为依据制定的。

5试述玻璃表面张力的工艺意义？86

答：在熔制过中，表面张力在一定程度上决定了玻璃液中气泡的长大和排除，在一定条件下，微小气泡在表面张力作用下，可溶解于玻璃液中。均化时，条纹及节瘤扩散和溶解的速度取决于主体玻璃和条纹表面张力的相对大小。如果条纹的表面张力较小，则条纹力求展开成薄膜状，并包围在玻璃体周围，这种条纹就很快的溶解而消失。相反，如果条纹（节瘤）的表面张力叫主体玻璃大，条纹力求成球形，不利于扩散和溶解，因而较难消除。

在玻璃成形过程中，人工挑料或吹小泡及滴料供料时，都要借助表面张力使之达到一定的形状。拉制玻璃管、玻璃棒、玻璃丝时，由于表面张力的作用才能获得正确的圆柱形。玻璃制得拱火、火抛光也是借助表面张力。

6影响玻璃的表面张力的主要因素有哪些？ 89

答：玻璃的表面张力受玻璃的组成和温度影响，此外玻璃熔体周围的气体介质对其表面张力有影响。非极性气体入干燥的空气、氮气、氢气等对玻璃的影响较小，而极性气体如水蒸气、二氧化硫、氨气、氯化氢等对玻璃表面张力影响较大，通常使表面张力明显的降低，而且介质的极性越强，表面张力降低的越多，即与气体的偶极矩成正比。

7何为玻璃的润湿性？90

答：润湿性实际是表示各接触相自由表面能之间的关系。

48已知玻璃的组成为：Si273%，Al2O3,3%，CaO8%,MgO1%,Na2O15%,试求黏度为10Pa·s的温度？

4答：根据表4-5查得η=10Pa·s时各氧化物特性常数及已知的氧化物质量分数带入（4-8）

得：

4 Tη=10=-15﹒37*15-6﹒25*(8+1)+5*3+1194﹒27﹦922℃

29已知玻璃的组成为：Si273%，Al2O3,2%，CaO7%,MgO4%,,Na2O14%,试求黏度10Pa·s的温度？

2答：：根据表4-5查得η=10Pa·s时各氧化物特性常数及已知的氧化物质量分数带入（4-8）

得：

2Tη=10=-7﹒32*13+3﹒49*（7+4）+5﹒37*3+603﹒40=563﹒74℃

第五章 玻璃的力学性能和热学性能

1为什么玻璃的实质强度较理论强度低？如何提高实际强度95

答：玻璃的实际强度低的原因，是由于玻璃的脆性、玻璃中存在微裂纹（尤其是表面的微裂纹）和内部不均与区及缺陷的存在造成应力集中所引起的（由于玻璃受到应力作用时不会产

生流动，表面的微裂纹急剧扩张，并且应力集中，以致破裂。

2影响玻璃的主要强度的因素有哪些？98

答：影响玻璃强度的因素有：化学键强度、表面微裂纹、微不均匀性、结构缺陷和外界条件如温度、活性介质、疲劳等。

3增强玻璃强度的方法有哪些？98 100

答：①在玻璃组成中加入少量的氧化铝和氧化硼（小于15%），会使结构网络紧密，玻璃强度提高。

②为了克服表面微裂纹的影响，提高玻璃的强度，可采用两个途径：其一是减少和消除玻璃的表面缺陷；其二是是使玻璃表面形成压应力，以克服表面微裂纹的作用。为此可采用表面火焰抛光、氢氟酸腐蚀，以消除或钝化微裂纹，还可以采用淬冷（物理钢化）或表面离子交换（化学钢化），以获得压应力层。

③在二氧化硫气氛中退火玻璃，可在玻璃表面形成一层白霜（硫酸钠）这层白霜极易被冲洗掉，结果是表面的碱金属氧化物减少，不仅增加了化学稳定性，也提高了玻璃的强度。

④玻璃经过钢化后，事其表面产生均匀的压应力，内部形成均匀的张应力，则大大的提高制品的机械强度。

4如何利用密度控制玻璃生产的工艺过程？106

答：在实际生产中，常通过测定玻璃密度和热膨胀系数的方法来监测生产工艺过程运转是否，正常，分析波动原因以指导日常的稳定生产，但必须指出，取样时必须定点、定时、定条件，否则会影响测定的正确性，从从而失去可比性。

5何谓玻璃的弹性模量？何谓玻璃的脆性?100 103

答：弹性模量是表征材料应力与应变的关系的物理量，表示材料对形变的抵抗力。

玻璃的脆性是指当符合超过玻璃的极限强度时，不产生明显的塑性变形而立即破裂的性能。 6玻璃硬度的表示方法有哪些？103

答：玻璃的硬度表示方法有：莫氏硬度（划痕法）、显微硬度（压痕法）、研磨硬度（磨损法）和刻化硬度（刻痕法）。

7影响玻璃的热膨胀系数变化的主要因素有哪些？108

答：玻璃的热膨胀系数很大程度上取决于玻璃的化学组成，温度对它的影响程度也很大，此外还与玻璃的热历史有关。

8何谓玻璃的导热性？影响玻璃的导热性的因素有哪些？112 113

答：热导性是物质依靠质点的振动将热能将传递到较低温度物质的能力。

热导性主要取决于玻璃的化学组成、温度及其颜色等。

9何谓玻璃的热稳定性？影响玻璃的热稳定性的因素有哪些？115

答：玻璃的热稳定性是指玻璃经受剧烈温度变化而不被破坏的性能。

①玻璃的热稳定性和玻璃的组成有关。

②玻璃自身的机械强度对对其热稳定性的影响也很明显，凡是能降低玻璃强度的因素，都能降低玻璃的热稳定性。

③玻璃的热稳定性还与其受热的制度有关。

④玻璃的热稳定性还与制品的厚度有关。

10为何玻璃受急热要比急冷强得多？115

答：原因是受急热是，玻璃表面产生压应力；而急冷时，表面产生张应力，玻璃的抗压强度比抗张强度大十多倍。