《陶瓷包裝材料》PPT課件.ppt

第五章 玻璃、陶瓷包裝材料,玻璃與陶瓷屬于硅酸鹽類材料。玻璃與陶瓷包裝是指以普通或特種玻璃與陶瓷制成的包裝容器，如玻璃瓶、玻璃罐、陶瓷瓶與缸、壇、壺等容器。,第一節(jié) 玻璃包裝材料,（一）玻璃包裝材料的化學組成 玻璃的化學成分基本上是二氧化硅（SiO2）和各種金屬氧化物，SiO2在玻璃中形成硅氧四面體的結構網，即為玻璃的骨架，使玻璃具有一定的機械強度、耐熱性和良好的透明性、穩(wěn)定性等。金屬氧化物包括氧化鈉、氧化鈣、氧化鋁、氧化硼、氧化鋇、氧化鉻和氧化鎳等。這些金屬氧化物與氧化硅按一定配比，經過高溫熔融、冷卻形成固定物質。,物理機械性能,玻璃的密度隨成分不同而不同，一般為2265gcm3，常用的鋼玻璃密度為25gcm3。玻璃的透明性好，阻性隔強，是良好的密封容器材料，加入Cr2O2能制成綠色玻璃，加入NiO能制成棕色玻璃。玻璃的堅固耐用性主要取決于它的機械性質。玻璃的抗拉強度一般為68kgfmm2，熱塑時抗拉強度則顯著提高，增加CaO含量亦可使抗拉強度提高，但NaO、K2O的含量則會降低其抗拉強度。玻璃表面若有微小裂痕，其抗張強度會大大降低。玻璃的抗壓強度高，一般比抗拉強度高1516倍。玻璃的彈性和韌性差，屬于脆性材料，超過其強度極限會立刻破理裂。玻璃的硬度很好，約為莫氏6級。,熱穩(wěn)定性,玻璃有一定的耐熱性，但不耐溫度急劇變化。作為容器玻璃，在成分中加入硅、硼、鉛、鎂、鋅等的氧化物，可提高其耐熱性，以適應玻璃容器的高溫殺菌和消毒處理。容器玻璃的熱穩(wěn)定受熱膨脹系數(shù)、抗拉強度和彈性系數(shù)的影響最大，它與抗張強度成正比，與熱膨脹系數(shù)成反比。容器玻璃的厚度不均勻，或存在結石、氣泡、微小裂紋和不均勻的內應力，均會影響熱穩(wěn)定性。,光學性能,玻璃的光學性能體現(xiàn)為透明性和折光性。 干凈的玻璃有高度的透明性。 由琥珀色玻璃吹制的瓶子（厚度2mm），能遮隔波長大于4500A的光，綠色玻璃能遮隔波長3500A左右的光。 厚度與種類影響玻璃濾光性。 玻璃的折光性使工藝品玻璃容器具光彩奪目的裝潢效果。,化學穩(wěn)定性,玻璃具有良好的化學穩(wěn)定性，耐化學腐蝕性強。只有氫氟酸能腐蝕玻璃。因此，玻璃容器盛裝酸性或堿性食品以及針劑藥液，顯得格外重要。玻璃的種類很多，不同玻璃的化學穩(wěn)定性不一樣。影響玻璃性質的因素還有其他一些，包括玻璃的化學組成、腐蝕的溫度和時間，以及玻璃是否與其他有害的元素接觸過高。中性玻璃一般比堿性玻璃更耐化學腐蝕，后者會使水溶液呈堿性，因此，這種玻璃容器對其內裝物的性質有所影響。,（三）玻璃包裝材料種類,普通瓶罐玻璃（主要是鈉、鈣、硅酸鹽玻璃） 特種玻璃（如中性玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、鈉化玻璃等）,第二節(jié) 陶瓷包裝材料,（一）陶瓷的概念 陶瓷是以鋁硅酸鹽礦物或某些氧化物為主要原料，或加入配料并以當時的技術和工藝水平，按用途給予造型，表面涂上各種光滑釉，或特定釉和各種裝飾，采取特定的化學工藝，用相當?shù)臏囟群筒煌臍怏w（氧化、碳化、氮化等）燒結成一種或多種晶體。,(二)陶瓷的化學組成,陶瓷由各種基本金屬氧化物組成，單元系有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、MnO4、TOi2、ThO2、Y2O3、La2O3；二元系統(tǒng)與三元系統(tǒng)最多，還有碳化物如SiC，WC，TiC，B4C；氮化物如Si3N4，BN，TiN，AIN；氮氧化物等。陶瓷的礦物組成有剛玉（Al2O3）、莫來石（3Al2O32SiO22Al2OSiO2）、白硅石、磷石英、石英、磷英石、鎂黃長石、鈣長石、硅鈹石、尖晶石、鋯英石等。,(三)釉與陶瓷結合的作用,（1）使陶瓷胎表面致密化，不透水和氣，并且有光 澤，形成一層潤滑的連續(xù)相； （2）減少表面缺陷，給人一種晶瑩如玉的美感 （3）使表面處于承受若干預加壓應力狀態(tài)，相對提 高使用強度； （4）消除表面顯微裂紋，形成滑潤的表面，容器易洗刷、消毒、滅菌、保持良好的清潔狀態(tài)。,(三)陶瓷的種類及性能,陶瓷的化學穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性均好，能耐各種化學物品的侵蝕，熱穩(wěn)定性比玻璃好，在250300時也不開裂，并耐溫度劇變。 不同商品包裝對陶瓷的性能要求也不同，如高級飲用酒（如茅苔酒），要求陶瓷不僅機械強度高，密封性好，而且要求白度好，并有光澤。有些材料則要求電絕緣性、壓電性、熱電性、透明性、機械性能等。包裝用材料，主要從化學穩(wěn)定性和機械強度考慮。,陶瓷種類,粗陶器：多孔、表面粗糙、不透明，有較大的吸水率和透氣性，主要用作缸器。 精陶器：氣孔率和吸水率小于粗陶器，常作壇、罐和陶瓶。 瓷 器：結構緊密均勻，均為白色，表面光滑，吸水率低。極薄瓷器還具有半透明的特性，按原料不同，瓷器又分長石瓷、絹云母質瓷、滑石瓷和骨灰瓷等。 炻 器：介于瓷器與陶器之間的一種陶瓷制品，有粗炻器和細炻器兩種，主要用作缸壇等容器。,特種陶瓷,金屬陶瓷在陶瓷原料中加入