有关玻璃的资料
(1)玻璃生产时的物理、化学变化过程
在生产玻璃时,熔炉里的原料熔融后发生了比较复杂的物理、化学变化.以普通玻璃生产为例,主要反应过程是下列几个步骤:
开始加热时,粉料在100~120℃的范围内开始脱水,在600℃时,石灰石和纯碱通过下列反应生成钙钠的复盐.
CaCO3+Na2CO3=CaNa2(CO3)2
在600~680℃时,所生成的复盐与SiO2开始反应:
CaNa2(CO3)2+2SiO2=Na2SiO3+CaSiO3+2CO2↑
在740~800℃时,低熔混合物[Na2CO3—CaNa2(CO3)2]开始熔化,并不断地和SiO2作用:
Na2CO3+CaNa2(CO3)2+3SiO2
=2Na2SiO3+CaSiO3+3CO2↑
CaO熔体与SiO2的反应是在890~900℃时开始的.
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑
在1010℃时,尚未起反应的CaO也和SiO2形成硅酸钙.
CaO+SiO2=CaSiO3
全部物质在略高于1200℃时熔化,冷却以后即形成玻璃.
(2)玻璃态
玻璃态是介于结晶态和无定形态之间的一种物质状态.玻璃态物质的结构特点是,它的粒子不像晶体那样有严格的空间排列,但又不像无定形体那样无规则排列,人们把玻璃态的这种结构特征称为“短程有序、远程无序”,就是说,从小范围来看,它有一定的晶型排列,从整体来看,却像无定形物质那样无晶形的排列.所以玻璃态物质没有一定熔点,而是在某一温度范围内逐渐软化变为液态.
(3)钢化玻璃为什么机械强度很大?
普通玻璃内由于存在着较大的内应力而易脆,机械强度不大.为了消除这种内应力,必须在生产玻璃时用偏光仪观察玻璃内应力变化情况.当温度达到某一下限时,内应力开始减小,再加热至温度上限,内应力全部消失.生产钢化玻璃时,温度必须略为超过上限,而后急剧冷却,就好像钢淬火一样,所以叫做钢化玻璃.钢化玻璃大大改变了内应力的紧张状态,因而减小了它的脆性.1955年,我国开始生产钢化玻璃.