各種玻璃特性詳細(xì)介紹

1、各種玻璃特性詳細(xì)介紹玻璃的制造已有五千年的歷史，一般認(rèn)為最早的制造者是古代的埃及人。我 國(guó)在東周時(shí)代已能制造玻璃， 玻璃組成中都含有氧化鉛和氧化鋇， 與其他國(guó)家的 古代玻璃有明顯的區(qū)別。我國(guó)歷史上有把玻璃稱為琉璃、頗黎、假水晶料器、硝 子等名稱。玻璃具有一系列非?？少F的特性：透明、堅(jiān)硬、良好的化學(xué)穩(wěn)定性；可通過(guò) 化學(xué)組成的調(diào)整， 大幅度調(diào)節(jié)玻璃的物理和化學(xué)性能， 以適應(yīng)各種不同的使用要 求；可以用吹、壓、拉、鑄、槽沉、離心澆注等多種成形方法，制成各種形狀的 空心和實(shí)心制品； 可以通過(guò)焊接和粉末燒結(jié)等加工方制成形狀復(fù)雜、 尺寸嚴(yán)格的 器件。而且，制造玻璃的原料豐富， 價(jià)格低廉。 因此，作為結(jié)構(gòu)材

2、料和功能材料， 玻璃在建材、輕工、交通、醫(yī)藥、化工、電子、航天、原子能等領(lǐng)域獲得了極其 廣泛的應(yīng)用。B270/K9K9 玻璃是用 K9料制成的玻璃制品，用于光學(xué)鍍膜等領(lǐng)域K9料屬于光學(xué)玻璃，由于它晶瑩剔透，所以衍生了很多以 K9 料為加工對(duì)象的工 廠，他們加工出來(lái)的產(chǎn)品，在市面上稱為水晶玻璃制品。K9的組成如下：SiO269.13 B2O310.75BaO3.07Na2O10.40K2O6.29 As2O30.36它的光學(xué)常數(shù)為：折射率 1.51630 色散 0.00806 阿貝數(shù) 64.06 。無(wú)色光學(xué)玻璃 -B270 技術(shù)要求牌號(hào)厚度(mm)tj(nm)0(nm)T0(%)KB2701-5

3、3101040089.51.0石英玻璃石英玻璃以其優(yōu)良的理化性能， 被大量廣泛用于半導(dǎo)體技術(shù)， 新型電光源， 彩電 熒光粉生產(chǎn)，化工過(guò)程，超高電壓收塵、遠(yuǎn)紅外輻射加熱設(shè)備、航空航天技術(shù)、 某些武器及光學(xué)儀器的光學(xué)系統(tǒng)、 原子能技術(shù)、 浮法玻璃及元堿玻璃窖的耐火材 料，特種玻璃用坩堝，儀器玻璃成型部料碗，紫外線殺菌燈，各種有色金屬的生 產(chǎn)等諸多領(lǐng)域。石英玻璃 SiO2含量大于 99.5 ，熱膨脹系數(shù)低，耐高溫，化學(xué) 穩(wěn)定性好，透紫外光和紅外光， 熔制溫度高、 粘度大，成型較難。多用于半導(dǎo)體、 電光源、光導(dǎo)通信、激光等技術(shù)和光學(xué)儀器中。石英玻璃在整個(gè)波長(zhǎng)有特別好的透光性， 在紅外區(qū)（特殊的紅外玻璃

4、除外） ， 光譜透射范圍比普通玻璃大。在可見(jiàn)光區(qū)透過(guò)率達(dá)93。在紫外光譜區(qū)，特別是在短波， 紫外光譜區(qū)透過(guò)率比其他玻璃好的多。 石英玻璃他的光學(xué)性能在很大 程度上取決于它的化學(xué)性能。哪怕是 0.001 的雜質(zhì)就明顯地影響產(chǎn)品質(zhì)量。過(guò) 度金屬雜質(zhì)會(huì)改變波長(zhǎng)方向移動(dòng)，羥基的存在會(huì)吸收 2.73 m光帶。國(guó)產(chǎn)光學(xué)石 英玻璃有三個(gè)牌號(hào)： JGS1紫外光學(xué)石英玻璃，應(yīng)用波段 185-2000nm，用合成石 制造， Sicl4 為原料， JGS2紫外光學(xué)石英玻璃，應(yīng)用波段 220-2500nm，用水晶 做原料，氣煉法生產(chǎn)； JGS3紅外光學(xué)石英玻璃，應(yīng)用波段 260-3500nm，采用水 晶或高純度石英砂

5、為原料， 真空加壓爐生產(chǎn)。 國(guó)外還有一種全波段光學(xué)石英玻璃， 應(yīng)用波段 180-4000nm，采用等離子（無(wú)水無(wú) H2狀態(tài)下）化學(xué)相沉積法生產(chǎn)。用 特純 Sicl4 為原料。在石英玻璃中摻入少量 Tio2 ，可以把 220nm下的紫外線濾 掉，稱無(wú)臭氧石英玻璃。 因?yàn)?220nm以下的紫外線能使空氣中的氧變成臭氧， 在 石英玻璃中摻入少量鈦、 銪等元素。 可以把 340nm以下的短波過(guò)濾掉。 用它制電光源對(duì)人的皮膚有保健作用。 這種玻璃可以做到完全無(wú)氣泡。 具有優(yōu)良的透紫外 線性能，特別是在短波紫外區(qū)，其透過(guò)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過(guò)所有的其他玻璃。在185m處的透過(guò)率可達(dá) 85。是 185-2500nm波

6、段的優(yōu)良光學(xué)材料。 由于這種玻璃含 OH 基團(tuán)，所以紅外透過(guò)性能差，特別是在 2.7 附近有一很大的吸收峰。石英玻璃的光學(xué)性能（1）光譜特性 各種有色光學(xué)玻璃在規(guī)定的光譜區(qū)內(nèi)的透過(guò)和吸收性能稱為光譜特性。 它是 有色光學(xué)玻璃的（ 2）主要特性石英玻璃是透紫外線， 可見(jiàn)光， 近紅外線性能最好的玻璃， 可以根據(jù)需要從 168nm-3500nm波段范圍任意選擇所須品種。牌號(hào)名稱應(yīng)用光譜波段（毫微米）JGS1遠(yuǎn)紫外光學(xué)石英玻璃應(yīng)用光譜波段 185-2500nmJGS2紫外光學(xué)石英玻璃應(yīng)用光譜波段 220-2500nmJGS3紅外光學(xué)石英玻璃應(yīng)用光譜波段 260-3500nm 遠(yuǎn)紫外光學(xué)石英玻璃 JGS

7、1Reflectiveglass 在紫外和可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)透明；在 185-2500nm 波段范圍內(nèi)無(wú)吸收帶；在 2600-2800nm波段范圍內(nèi)有強(qiáng)吸收帶；非發(fā)光，光輻射穩(wěn)定。紫外光學(xué)石英玻璃 JGS2在紫外和可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)透明；在 220-2500nm 波段范圍內(nèi)無(wú)吸收帶；在 2600-2800nm波段范圍內(nèi)有強(qiáng)吸收帶； 非發(fā)光，光輻射穩(wěn)定。 紫外光學(xué)石英玻璃： 是用氫氧焰熔化高級(jí)水晶粉料而成的光學(xué)石英玻璃，它是 220-2500nm波段范圍 內(nèi)良好的光學(xué)材料。其紅外透過(guò)性能同遠(yuǎn)紫外石英玻璃。紅外光學(xué)石英玻璃 JGS3在可見(jiàn)和紅外光譜范圍內(nèi)透明；在 2600-2800nm波段范圍內(nèi)無(wú)明顯吸收

8、帶； 和普通硅酸鹽玻璃相比， 透明石英玻璃在整個(gè)波長(zhǎng)頭優(yōu)良的透過(guò)性能。 在紅 外區(qū)光譜透過(guò)比普通玻璃大； 在可見(jiàn)區(qū)， 石英玻璃的透過(guò)率也是比較高的。 在紫 外光譜區(qū)特別是在短波紫外區(qū)， 光譜透過(guò)比其他玻璃好的多。 光譜透過(guò)率受三個(gè) 因素影響：反射，散射和吸收。石英玻璃的反射一般為 8，紫外區(qū)大一些，紅 外區(qū)小一些。所以石英玻璃的透過(guò)率一般不大于 92。石英玻璃的散射比較小， 一般可以忽略。 光譜吸收和石英玻璃的雜質(zhì)含量和生產(chǎn)工藝有密切的關(guān)系； 在低 于 200 鈉米波段的透過(guò)率的高低，代表金屬雜質(zhì)含量的多少； 240 鈉米的吸收表 示缺氧結(jié)構(gòu)的多少；可見(jiàn)波段的吸收是由于過(guò)渡金屬離子的存在造成的

9、， 2730 鈉米的吸收是羥基的吸收峰，可以用于計(jì)算羥基含量。石英玻璃物理性能 表 1.機(jī)械性能標(biāo)準(zhǔn)值密度2.2g/cm3抗壓強(qiáng)度1100Mpa抗彎強(qiáng)度67Mpa抗拉強(qiáng)度48Mpa泊松比0.14 0.17楊氏模量72000Mpa剛性模量31000Mpa莫氏硬度5.5 6.5表 2.機(jī)械性能標(biāo)準(zhǔn)值變形點(diǎn)1280軟化點(diǎn)1780退火點(diǎn)1250比熱（20 350）670J/kg. 熱導(dǎo)率(20 )1.4W/m.折射率1.4585熱膨脹系數(shù)5.5 10- 7cm/cm.熱加工溫度17502050短期使用溫度1300長(zhǎng)期使用溫度1100表 3.電學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)值電阻率7107.cm絕緣強(qiáng)度250400Kv/c

10、m介電常數(shù)3.7 3.9介電吸收系數(shù)4104介電損耗系數(shù)1104鋼化玻璃 鋼化玻璃它是玻璃經(jīng)過(guò)再加工處理而成一種預(yù)應(yīng)力玻璃， 具有較強(qiáng)的強(qiáng)度和抗拉 度，不容易破碎。隨著玻璃的繼續(xù)冷卻，表層已經(jīng)硬化停止收縮，而內(nèi)層仍在降 溫收縮， 直至到達(dá)室溫。 這樣表層因受內(nèi)層的壓縮形成壓應(yīng)力， 內(nèi)層則形成張應(yīng) 力，并被永久的保留在鋼化玻璃中。 由于玻璃是抗壓強(qiáng)而抗拉弱的脆性材料， 當(dāng) 超過(guò)抗張強(qiáng)度時(shí)玻璃即行破碎， 所以內(nèi)應(yīng)力的大小及其分布形式是影響玻璃強(qiáng)度 及炸裂的主要原因。另一種情況是玻璃在可塑狀態(tài)下冷卻時(shí)，不論是加熱不均，還是冷卻不均， 只要在同一塊玻璃上有溫差， 就會(huì)有不同的收縮量。 在降至室溫時(shí)，

11、溫度越高的 地方降溫越多，收縮量越大，玻璃也就越短。相反溫度越低的地方降溫少，收縮 量也小， 玻璃也就長(zhǎng)。 一塊玻璃如各處長(zhǎng)短不一則勢(shì)必發(fā)生板面翹曲。 這樣我們 就不難理解玻璃為什么會(huì)變形以及怎樣防止變形。 鋼化玻璃強(qiáng)度高， 其抗壓強(qiáng)度 可達(dá) 125MPa以上，比普通玻璃大 45倍；抗沖擊強(qiáng)度也很高， 用鋼球法測(cè)定時(shí)， 1kg 的鋼球從 1m高度落下，玻璃可保持完好。浮法玻璃浮法玻璃是用海沙、石英砂巖粉、純堿、白云石等原料，按一定比例配制， 經(jīng)熔窯高溫熔融，玻璃液從池窯連續(xù)流至并浮在金屬液面上， 攤成厚度均勻平整、 經(jīng)火拋光的玻璃帶， 冷卻硬化后脫離金屬液， 再經(jīng)退火切割而成的透明五色平板 玻

12、璃。玻璃表面特別平整光滑、厚度非常均勻，光學(xué)畸變很小的特點(diǎn)。浮法玻璃 按外觀質(zhì)量分為優(yōu)等品、一級(jí)品、合格品三類。按厚度分為 3、4、5、6、8、10、 12mm七種。普通平板玻璃外觀質(zhì)量等級(jí)是根據(jù)波筋、氣泡、劃傷、砂粒、疙瘩、線道等 缺陷多少而判定。 浮法玻璃外觀質(zhì)量等級(jí)是根據(jù)光學(xué)變形、 氣泡、夾雜物、劃傷、 線道、霧斑等缺陷多少來(lái)判的。浮法玻璃浮法生產(chǎn)的成型過(guò)程是在通入保護(hù)氣體（ N2及 H2）的錫槽中完成的。熔融 玻璃從池窯中連續(xù)流入并漂浮在相對(duì)密度大的錫液表面上， 在重力和表面張力的 作用下，玻璃液在錫液面上鋪開(kāi)、攤平、形成上下表面平整、硬化、冷卻后被引 上過(guò)渡輥臺(tái)。輥臺(tái)的輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)，把玻

13、璃帶拉出錫槽進(jìn)入退火窯，經(jīng)退火、切裁， 就得到平板玻璃產(chǎn)品。 浮法與其他成型方法比較， 其優(yōu)點(diǎn)是： 適合于高效率制造 優(yōu)質(zhì)平板玻璃，如沒(méi)有波筋、厚度均勻、上下表面平整、互相平行；生產(chǎn)線的規(guī) 模不受成形方法的限制， 單位產(chǎn)品的能耗低； 成品利用率高； 易于科學(xué)化管理和 實(shí)現(xiàn)全現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，勞動(dòng)生產(chǎn)率高；連續(xù)作業(yè)周期可長(zhǎng)達(dá)幾年，有利于穩(wěn) 定地生產(chǎn)； 可為在線生產(chǎn)一些新品種提供適合條件， 如電浮法反射玻璃、 退火時(shí) 噴涂膜玻璃、冷端表面處理等。鍍膜玻璃鍍膜玻璃是在玻璃表面涂鍍一層或多層金屬、 合金或金屬化合物薄膜， 以改變玻 璃的光學(xué)性能，滿足某種特定要求。超白玻璃超白玻璃是一種超透明低鐵玻璃，

14、 也稱低鐵玻璃、 高透明玻璃。它是一種高品質(zhì)、 多功能的新型高檔玻璃品種，透光率可達(dá) 91.5 以上，具有晶瑩剔透、高檔典 雅的特性， 有玻璃家族“水晶王子”之稱。 超白玻璃同時(shí)具備優(yōu)質(zhì)浮法玻璃所具 有的一切可加工性能， 具有優(yōu)越的物理、 機(jī)械及光學(xué)性能， 可像其它優(yōu)質(zhì)浮法玻 璃一樣進(jìn)行各種深加工。 無(wú)與倫比的優(yōu)越質(zhì)量和產(chǎn)品性能使超白玻璃擁有廣闊的 應(yīng)用空間和光明的市場(chǎng)前景。有色光學(xué)玻璃國(guó)內(nèi)外牌號(hào)對(duì)照表銷售熱線 系人 : 王先生本廠 YAGUA GN五機(jī)部蘇聯(lián)（原） Former USSR德國(guó) SCHOT日本 THOYA本廠 YAGUNGA五機(jī) A部蘇聯(lián)（原）Form

15、erUSSR德國(guó)SCHOTT日本HOYAZJB220UV-22QB26BG18ZJB240WG230QB29BG25B-380ZJB260BB8C12LB1LB13C1VG9ZJB280BB1C3WG280UV-28LB2LB23C2VG11ZJB300BB2C4WG295UV-30LB3LB33C3ZJB320BB3C5WG320UV-32LB4LB43C6ZJB340BB7C10WG345UV-34LB6LB63C8ZJB360BB5C7WG360UV-36LB7LB73C1VG8G-533ZJB380BB6C8GG375L-38LB8LB83C4JB400JB2C4GG400L-40LB

16、9LB93C5VG10JB420JB4C11GG420L-42LB10LB103C6G-550JB450JB5C12GG455Y-44LB11LB113C9JB470JB6C16GG475Y-46LB12LB123C10JB490JB7C17GG495Y-48LB13LB133C12G-545JB510JB8C18GG515Y-50LB14LB143C13CB535CB3OC11GG5300-54LB15LB153C17CB550CB4OC12GG550LB16LB163C18CB565CB5OC13GG5700-56LB17VG5CB580CB6OC14GG5900-58LB18VG6HB6

17、00HB9KC10R-60LB19HB610HB10KC11RG610JB1JB1C3GG19HB630HB11KC13RG630R-62JB9GG10HB640HB12KC14RG645R-64CB1CB1OC5HB650HB13KC15R-66CB2CB2OC6HB670HB14KC17RG665HB1HB1C5HB685HB15KC18R-68HB3HB3C8RG6HB700HB16KC19RG695R-70HB5HB5C13HB720RG715R-72HB6C2HWB760IR-76HWB1HWB1 KC1RM-86HWB780RG780HWB3HWB3 KC2RG7RM-90HWB8

18、00IR-80HWB4HWB4 KC3HWB830RG830IR-83FB1FB1TC1HWB850IR-85FB3FB3TC3HWB900GRB1QB15C3C14KG2HA-50HWB930GRB3C3C16KG3HA-30ZWB1ZWB1YC2UG11U-340PNB586HB2C7BG20V-10ZWB2ZWB2YC3UG1U-360HOB45HY1ZWB3ZWB3YC1UG5U-330TB1SL-1AZB1ZB1C1B-390TB2L-1BZB2ZB2C6BG3SSB40FG6LB-40ZB3ZB3C7B-370SSB145BG34LB-145QB1QB1CC1SSB165FG3LB

19、-165QB2QB2CC2B-410SSB200LB-200QB3QB3CC4SJB20FG18LA-20QB4QB4CC5SJB80FG16LA-80QB5QB5CC8B-440SJB100LA-100QB9QB9C3C3SJB130FG15LA-120QB10QB10C3C5SJB140LA-140QB11QB11C3C7BG14ZAB00AB10HC12NG1ND-0QB12QB12C3C8B-460ZAB02AB9HC11NG9ND-03QB13QB13C3C9ZAB2AB8HC10NG3QB16QB16C3C15ZAB5AB3HC3QB17QB17C3C16ZAB10AB7HC9NG

20、4ND-13QB18QB18C3C17ZAB25AB6HC8NG5ND-25QB19QB19C3C19ZAB30AB2HC2QB21QB21C3C21BG38ZAB50AB5HC7NG11ND-50QB23BG7B-480ZAB65AB1HC1QB24BG12ZAB70AB4HC6NG11ND-70相關(guān)知識(shí)： 光學(xué)玻璃物理特性光學(xué)玻璃物理特性1 : 折射率（ ND） 玻璃的折射率是以鈉元素的特征譜線 D=589.3nm測(cè)定的，以 ND表示。2: 比重 （s） 用流體靜力學(xué)稱量法測(cè)定玻璃的比重。3: 色度值（ x,y,Y ）依據(jù)國(guó)際照明委員會(huì)（ CIE）1931 年和 1964年規(guī)定的方法，測(cè)定

21、出在 A和 D65 標(biāo)準(zhǔn)光源照明下玻璃的色度值。4 : 熱特性5: 當(dāng)玻璃溫度升高 1其長(zhǎng)度相對(duì)變化率。 本目錄所列膨脹系數(shù) ，均為 20 30 溫度范圍內(nèi)的平均值。6: 轉(zhuǎn)變溫度（ Tg） 當(dāng)玻璃的膨賬量發(fā)生驟變時(shí)， 所對(duì)應(yīng)的溫度即為試樣的轉(zhuǎn)變溫度。 此溫度時(shí)玻璃 的粘度近于 10 13 帕. 秒。7: 軟化溫度（ Ts） 當(dāng)玻璃的物理性質(zhì)發(fā)生急劇變化， 其膨賬量也趨近于零時(shí)的溫度， 即為玻璃的軟 化溫度，這時(shí)玻璃的粘度趨近于 10 11 帕. 秒。8: 色溫變換能力（ V） 色溫玻璃由升色溫和降色溫兩類玻璃玻璃組成，其變換能力以密勒德 （Mired） 值 來(lái)表示。升色溫玻璃呈藍(lán)色，牌號(hào)為

22、SSB，具有負(fù)密勒德值。降色溫玻璃呈琥珀 色，其密勒德為正值。色溫玻璃的序號(hào)是依據(jù)密勒德值來(lái)排列的。 例如 SSB130表示由 3200K升至 5400K, 其變換能力為負(fù) 130Mired 值的升色溫玻璃。 SJB130表示由 5400K降至 3200K， 其變換能力為正 130Mired 的降色溫玻璃。石英玻璃的折射性和色散性 石英玻璃的折射率 NB=1.45845,阿貝數(shù) =67618， 特點(diǎn)是折射率低，色散率高； 原料和制造方法對(duì)折射率和色散率影響不大，折射率和色散率表見(jiàn)下表 波長(zhǎng)（微米） / 折射率0.20 1.547270.25 1.507450.30 1.485940.34 1.

23、478670.40 1.469680.48 1.463180.55 1.460130.59 1.458450.65 1.456400.70 1.455170.80 1.4533710.90 1.4518081.0 1.4504731.30 1.4469801.60 1.4434922.00 1.4381742.40 1.4317302.80 1.4238913.10 1.416943.50 1.40601色散率波長(zhǎng)（微米） / （DN/D波長(zhǎng)）0.3 -2.471*10-50.4 1.102*10-50.5 0.512*10-50.6 0.350*10-50.7 0.163*10-5石英玻璃的

24、膨脹系數(shù)極小，相當(dāng)于普通玻璃的 1/12-1/20 ，透明和不透明石英玻 璃分別在 1200， 1100作急冷急熱實(shí)驗(yàn)；不同溫度下，石英玻璃的膨脹系數(shù) 見(jiàn)圖。在 0-1000 度范圍內(nèi)，石英玻璃的膨脹系數(shù)是 5.4*10-7/ ；摻鈦 8%的石 英玻璃膨脹系數(shù)在 0-200 幾乎為零。石英玻璃熱膨脹系數(shù)是： 5.5x10-7cm/cm. , 是銅的 1/34 ，是硼硅酸鹽的 1/7 ， 這一特性， 使其用于光學(xué)鏡頭， 高溫窗口以及要求對(duì)熱變化敏感達(dá)到最低的光學(xué) 應(yīng)用。石英玻璃具有良好的抗熱沖擊性能， 將 1 毫米厚的石英玻璃片加熱的 1200 度，迅速投入冷水中數(shù)次，也不會(huì)產(chǎn)生損壞。石英玻璃的機(jī)械性能和其他玻璃相似， 其強(qiáng)度取決于玻璃中的微裂紋。 彈性模數(shù)， 抗拉強(qiáng)度 , 抗折強(qiáng)度隨溫度增加而增加， 1050-1200 度達(dá)到最大值。推薦用戶使用的設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度為 1.1 109Pa, 抗拉強(qiáng)度 4.8 107Pa.石英玻璃的純度 石英玻璃的純度主要取決與原料， 用四氯化硅等高純?cè)仙a(chǎn)的石英玻璃純度可 以達(dá)到 6 個(gè)九( 99.9999%),主要用于光纖的生產(chǎn)；用提純的優(yōu)質(zhì)天然石英生產(chǎn) 的石英玻璃純度可以達(dá)到 4個(gè)九，用于半導(dǎo)體工業(yè)； 用優(yōu)質(zhì)天然石英生產(chǎn)的普通 石英玻璃純度在 3 個(gè)九左右，用于高強(qiáng)電光源的