各种玻璃特性详细介绍

1、各种玻璃特性详细介绍玻璃的制造已有五千年的历史，一般认为最早的制造者是古代的埃与人。我 国在东周时代已能制造玻璃，玻璃组成中都含有氧化铅和氧化钢， 与其他国家的 古代玻璃有明显的区别。我国历史上有把玻璃称为琉璃、颇黎、假水晶料器、硝 子等名称。玻璃具有一系列非常可贵的特性：透明、坚硬、良好的化学稳定性；可通过化学 组成的调整，大幅度调节玻璃的物理和化学性能，以适应各种不同的使用要求； 可以用吹、压、拉、铸、槽沉、离心浇注等多种成形方法，制成各种形状的空心 和实心制品；可以通过焊接和粉末烧结等加工方制成形状复杂、尺寸严格的器件。 而且，制造玻璃的原料丰富，价格低廉。因此，作为结构材料和功能材料，

2、玻璃 在建材、轻工、交通、医药、化工、电子、航天、原子能等领域获得了极其广泛 的应用。B270/K9K9玻璃是用K9料制成的玻璃制品，用于光学镀膜等领域K9料属于光学玻璃，由于它晶莹剔透，所以衍生了很多以 K9料为加工对象的工厂，他们加工出来的 产品，在市面上称为水晶玻璃制品。K9的组成如下： SiO2 = 69.13% B2O3 =10.75% BaO=3.07%Na2O= 10.40% K2O = 6.29% As2O3 = 0.36% 它的光学常数 为：折射率=1.51630色散=0.00806阿贝数=64.0&无色光学玻璃-B270技术要求r牌号厚度(mm)入 tj(nm)入

3、0(nm)T 入 0(%)KB2701-5310± 10400(卢一 )印匚 Pl-Ill -S-U J.Wavelength( nm)石英玻璃石英玻璃以其优良的理化性能，被大量广泛用于半导体技术，新型电光源，彩电 荧光粉生产，化工过程，超高电压收尘、远红外辐射加热设备、航空航天技术、 某些武器与光学仪器的光学系统、原子能技术、浮法玻璃与元碱玻璃窖的耐火材 料，特种玻璃用地竭，仪器玻璃成型部料碗，紫外线杀菌灯，各种有色金属的生 产等诸多领域。石英玻璃SiO2含量大于99.5%,热膨胀系数低，耐高温，化学 稳定性好，透紫外光和红外光，熔制温度高、粘度大，成型较难。多用于半导体、 电光源

4、、光导通信、激光等技术和光学仪器中。石英玻璃在整个波长有特别好的透光性，在红外区特殊的红外玻璃除外，光谱透射X围比普通玻璃大。 在可见光区透过率达 93%。在紫外光谱区，特别是在短波，紫外光谱区透过率 比其他玻璃好的多。石英玻璃他的光学性能在很大程度上取决于它的化学性能。 哪怕是0.001 %的杂质就明显地影响产品质量。过度金属杂质会改变波长方向移 动，羟基的存在会吸收2.73 m光带。国产光学石英玻璃有三个牌号：JGS1紫外 光学石英玻璃，应用波段185-2000nm,用合成石制造，Sicl4为原料，JGS2紫外 光学石英玻璃，应用波段220-2500nm,用水晶做原料，气炼法生产；JGS3

5、红外 光学石英玻璃，应用波段 260-3500nm,采用水晶或高纯度石英砂为原料，真空 加压炉生产。国外还有一种全波段光学石英玻璃，应用波段 180-4000nm,采用 等离子无水无H2状态下化学相沉积法生产。用特纯 Sicl4为原料。在石英 玻璃中掺入少量Tio2,可以把220nm下的紫外线滤掉，称无臭氧石英玻璃。因 为220nm以下的紫外线能使空气中的氧变成臭氧，在石英玻璃中掺入少量钛、 箱等元素。可以把340nm以下的短波过滤掉。用它制电光源对人的皮肤有保健 作用。这种玻璃可以做到完全无气泡。 具有优良的透紫外线性能，特别是在短波紫外区，具透过性能远远胜过所有的其他玻璃。 在185 m处

6、的透过率可达85%。 是185-2500nm波段的优良光学材料。由于这种玻璃含 OH基团，所以红外透过 性能差，特别是在 2.7仙附近有一很大的吸收峰。石英玻璃的光学性能1光谱特性各种有色光学玻璃在规定的光谱区内的透过和吸收性能称为光谱特性。它是有色光学玻璃的2主要特性石英玻璃是透紫外线，可见光，近红外线性能最好的玻璃，可以根据需要从168nm-3500nm波段X围任意选择所须品种。牌号名称应用光谱波段毫微米JGS1远紫外光学石英玻璃应用光谱波段 185-2500nmJGS2紫外光学石英玻璃应用光谱波段220-2500nmJGS3红外光学石英玻璃应用光谱波段260-3500nm远紫外光学石英玻

7、璃JGS1Reflectiveglass在紫外和可见光谱 X围内透明；在185-2500nm波段X围内无吸收带；在2600-2800nm波段X围内有强吸收带； 非发光，光辐射稳定。紫外光学石英玻璃JGS2在紫外和可见光谱X围内透明；在 220-2500nm波段X围内无吸收带；在 2600-2800nm波段X围内 有强吸收带；非发光，光辐射稳定。紫外光学石英玻璃：是用氢氧焰熔化高级水 品粉料而成的光学石英玻璃，它是 220-2500nm波段X围内良好的光学材料。其 红外透过性能同远紫外石英玻璃。红外光学石英玻璃JGS3 在可见和红外光谱X围内透明；在2600-2800nm波段X围内无明显吸收带；

8、和普通硅酸盐玻璃相比，透明石英玻璃在整个波长头优良的透过性能。在红外区光谱 透过比普通玻璃大；在可见区，石英玻璃的透过率也是比拟高的。 在紫外光谱区 特别是在短波紫外区，光谱透过比其他玻璃好的多。光谱透过率受三个因素影响： 反射，散射和吸收。石英玻璃的反射一般为8%,紫外区大一些，红外区小一些。 所以石英玻璃的透过率一般不大于92%。石英玻璃的散射比拟小，一般可以忽略。光谱吸收和石英玻璃的杂质含量和生产工艺有密切的关系；在低于200钠米波段的透过率的上下，代表金属杂质含量的多少；240钠米的吸收表示缺氧结构的多少；可见波段的吸收是由于过渡金属离子的存在造成的，2730钠米的吸收是羟基的吸收峰，

9、可以用于计算羟基含量。石英玻璃物理性能 表1.机械性能标准值密度抗压强度1100Mpa抗弯强度_67Mpa抗拉强度48Mpa泊松比杨氏模里72000Mpa刚性模量31000Mpa莫氏硬度表2.标准值义形点1280 c软化点1780 c退火点1250 c比热(20350C)670J/kg. C热导率(20 C)1.4W/m.C折射率热膨胀系数5.5 x 10- 7cm/cm. C热加工温度17502050c短期使用温度1300 c长期使用温度1100c表3.电学性能标准值电阻率绝缘强度250400Kv/cm介电常数介电吸收系数<4X 104介电损耗系数<1X104试过;ItO 1加

10、TOO J2O MM1 联 N F 4wavelens h(nm)钢化玻璃钢化玻璃它是玻璃经过再加工处理而成一种预应力玻璃，具有较强的强度和抗拉 度，不容易破碎。随着玻璃的继续冷却，表层已经硬化停止收缩，而内层仍在降 温收缩，直至到达室温。这样表层因受内层的压缩形成压应力，内层如此形成 X 应力，并被永久的保存在钢化玻璃中。由于玻璃是抗压强而抗拉弱的脆性材料， 当超过抗X强度时玻璃即行破碎，所以内应力的大小与其分布形式是影响玻璃 强度与炸裂的主要原因。另一种情况是玻璃在可塑状态下冷却时，不论是加热不均，还是冷却不均，只要在同一块玻璃上有温差，就会有不同的收缩量。在降至室温时，温度越高的地方降温

11、越多，收缩量越大，玻璃也就越短。相反温度越低的地方降温少，收缩量也小，玻璃也就长。一块玻璃如各处长短不一如此 势必发生板面翘曲。这样我们就不难理解玻璃为什么会变形以与怎样防止变形。钢化玻璃强度高，其抗压强度可达 125MPa以上，比普通玻璃大45倍；抗冲 击强度也很高，用钢球法测定时，1kg的钢球从1m高度落下，玻璃可保持完好。浮法玻璃浮法玻璃是用海沙、石英砂岩粉、纯碱、白云石等原料，按一定比例配制， 经熔窑高温熔融，玻璃液从池窑连续流至并浮在金属液面上，摊成厚度均匀平整、 经火抛光的玻璃带，冷却硬化后脱离金属液，再经退火切割而成的透明五色平板 玻璃。玻璃外表特别平整光滑、厚度非常均匀，光学畸

12、变很小的特点。浮法玻璃 按外观质量分为优等品、一级品、合格品三类。按厚度分为 3、4、5、6、8、10、 12mm七种。普通平板玻璃外观质量等级是根据波筋、气泡、划伤、砂粒、疙瘩、线道等缺陷多少而判定。浮法玻璃外观质量等级是根据光学变形、气泡、 夹杂物、划伤、线道、雾斑等缺陷多少来判的。浮法玻璃浮法生产的成型过程是在通入保护气体N2与H2的锡槽中完成的。熔融玻璃从池窑中连 续流入并漂浮在相对密度大的锡液外表上，在重力和外表X力的作用下，玻璃液在锡液面上铺开、摊平、形成上下外表平整、硬化、冷却后被引上过渡辗台。 辗台的辗子转动，把玻璃带拉出锡槽进入退火窑，经退火、切裁，就得到平板玻 璃产品。浮法

13、与其他成型方法比拟，其优点是：适合于高效率制造优质平板玻璃， 如没有波筋、厚度均匀、上下外表平整、互相平行；生产线的规模不受成形方法 的限制，单位产品的能耗低；成品利用率高；易于科学化管理和实现全现机械化、 自动化，劳动生产率高；连续作业周期可长达几年，有利于稳定地生产；可为在 线生产一些新品种提供适合条件，如电浮法反射玻璃、退火时喷涂膜玻璃、冷端 外表处理等。镀膜玻璃镀膜玻璃是在玻璃外表涂镀一层或多层金属、 合金或金属化合物薄膜，以改变玻 璃的光学性能，满足某种特定要求。超白玻璃超白玻璃是一种超透明低铁玻璃，也称低铁玻璃、高透明玻璃。它是一种高品质、 多功能的新型高档玻璃品种，透光率可达91

14、.5%以上，具有晶莹剔透、高档典雅 的特性，有玻璃家族 水晶王子之称。超白玻璃同时具备优质浮法玻璃所具有 的一切可加工性能，具有优越的物理、机械与光学性能，可像其它优质浮法玻璃 一样进展各种深加工。无与伦比的优越质量和产品性能使超白玻璃拥有广阔的应 用空间和光明的市场前景。有色光学玻璃国内外牌号对照表本厂五机部苏联原德国1日本本厂五机苏联原德国日本YAGUA GNFormerUSSRSCHOTTHOYAYAGU, NGA部FormerUSSRSCHOTTHOYAZ220UV-22QB26BG18Z240WG230QB29BG25B-380Z260BB8BC12LB1 LB13C1VG9Z280

15、BB1BC3WG280UV-28LB2LB23C2VG11Z300BB2BC4WG295 UV-30LB3LB33C3Z320BB3BC5WG320UV-32LB4LB43C6Z340BB7BC10WG345 UV-34LB61LB63C8Z360BB5BC7WG360UV-36LB7LB7次3C1VG8G-533Z380BB6BC8GG375L-38LB8LB8次3c44002次C4GG400L-40LB91LB9次3c5VG1014204)K C11GG420L-42LB10)LB10次3c6G-5504505)K C12GG455Y-44LB11)LB11次3c94706)K C16GG

16、475Y-46LB12)LB12次3c104907)K C17GG495Y-48LB13)LB13次3c12G-5455108)K C18GG515Y-50LB14LB14次3c13CB535CB3OC11GG5300-54LB15)LB15次3c17CB550CB4OC12GG550LB16LB16次3c18CB565CB5OC13GG5700-56LB17VG5CB580CB6OC14GG5900-58LB18)VG6HB600HB9KC10R-60LB19HB610HB10KC11RG61011)KC3GG19HB630HB11KC13RG630R-629GG10HB640HB12KC1

17、4RG645R-64CB1CB1OC5HB650HB13KC15R-66CB2CB2OC6HB670HB14KC17RG665HB1HB1nC5HB685HB15KC18R-68HB3HB3nC8RG6HB700HB16KC19RG695R-70HB5HB5n C13HB720RG715R-72HB6n C2HWB760IR-76HWB，HWB，HKC1RM-86HWB780RG780HWB3.HWB3.HKC2RG7RM-90HWB800IR-80HWBHWB. HKC3HWB830RG830IR-83FB1FB1TC1HWB850IR-85FB3FB3TC3HWB900GRB1QB15C3

18、C14KG2HA-50HWB930GRB3C3C16KG3HA-30 JZWB1ZWB1丫力C2UG11U-340PNB586HB2C7BG20V-10ZWB2ZWB2丫力C3UG1U-360HOB4 51HY1ZWB3ZWB3Y（J）C1UG5U-330TB1SL-1AZB1ZB16C1B-390TB2L-1BZB2P ZB26 c6BG3 :SSB40FG6LB-40 :ZB3ZB36 c7B-370SSB14 5BG34LB-145QB1QB1CC1SSB16 5FG3LB-165QB2QB2CC2B-410SSB20 0LB-200QB3QB3CC4S20FG18LA-20QB4QB4

19、CC5S80FG16LA-80QB5P QB5CC8B-440S100：LA-100QB9QB9C3C3S130FG15LA-120QB10QB10C3C5S140LA-140QB11:QB11C3C7BG14 jZAB00AB10HC12NG1ND-0 QB12:QB12C3C8B-460ZAB02AB9HC11NG9ND-031QB13:QB13C3C9ZAB2)AB8HC10NG3QB16QB16C3C15ZAB5)AB3HC3QB17F QB17C3C16ZAB1CAB7HC9NG4ND-13 1QB18QB18C3C17ZAB25AB6HC8NG5ND-25QB19QB19C3C19

20、ZAB30AB2HC2QB21QB21C3C21BG38 jZAB50AB5HC7NG111ND-50 QB23BG7B-480ZAB65AB1HC1QB24BG12ZAB70AB4HC6NG11ND-70相关知识：光学玻璃物理特性光学玻璃物理特性1 :折射率ND玻璃的折射率是以钠元素的特征谱线 D=589.3nm测定的，以 ND表示。2:比重(s)用流体静力学称量法测定玻璃的比重。3:色度值x,y,Y依据国际照明委员会CIE1931年和1964年规定的方法， 测定出在A和D65标准光源照明下玻璃的色度值。4 :热特性5:当玻璃温度升高1C其长度相对变化率。本目录所列膨胀系数a ,均为20c3

21、0 c温度X围内的平均值。6:转变温度Tg当玻璃的膨账量发生骤变时，所对应的温度即为试样的转变 温度。此温度时玻璃的粘度近于10 13帕.秒。7:软化温度Ts当玻璃的物理性质发生急剧变化，其膨账量也趋近于零时的 温度，即为玻璃的软化温度，这时玻璃的粘度趋近于10 11帕.秒。8:色温变换能力V色温玻璃由升色温和降色温两类玻璃玻璃组成，其变换能 力以密勒德（Mired）值来表示。开色温玻璃呈蓝色，牌号为 SSB ,具有负密勒德 值。降色温玻璃呈琥珀色，其密勒德为正值。色温玻璃的序号是依据密勒德值来 排列的。例如SSB130表示由3200K升至5400K，其变换能力为负130Mired值 的升色温

22、玻璃。S130表示由5400K降至3200K ,其变换能力为正130Mired的 降色温玻璃。石英玻璃的折射性和色散性石英玻璃的折射率NB=1.45845,阿贝数=67618,特点是折射率低，色散率高； 原料和制造方法对折射率和色散率影响不大，折射率和色散率表见下表波长微 米/ 折射率 0.20 1.547270.25 1.507450.30 1.485940.34 1.478670.40 1.469680.48 1.463180.55 1.460130.59 1.458450.65 1.456400.701.455170.80 1.4533710.90 1.4518081.01.450473

23、1.30 1.4469801.601.4434922.00 1.4381742.40 1.4317302.80 1.4238913.10 1.416943.501.40601 色散率 波长微米/DN/D 波长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石英玻璃的膨胀系数极小，相当于普通玻璃的1/12-1/20 ,透明和不透明石英玻璃分别在1200 c , 1100 C作急冷急热实验；不同温度下，石英玻璃的膨胀系数 见图。在0-1000度X围内，石英玻璃的膨胀系数是 5.4*10-7/ C;

24、掺钛8%的石 英玻璃膨胀系数在0-200 C几乎为零。C,是铜的1/34,是硼硅酸盐的1/7,这一特性，使其用于光学镜头，高温窗口 以与要求对热变化敏感达到最低的光学应用。石英玻璃具有良好的抗热冲击性 能，将1毫米厚的石英玻璃片加热的1200度，迅速投入冷水中数次，也不会产 生损坏。石英玻璃的机械性能和其他玻璃相似，具强度取决于玻璃中的微裂纹。弹性模数, 抗拉强度，抗折强度随温度增加而增加，1050-1200度达到最大值。推荐用户使 用的设计抗压强度为1.1 M09Pa,抗拉强度4.8 X107Pa.石英玻璃的纯度石英玻璃的纯度主要取决与原料，用四氯化硅等高纯原料生产的石英玻璃纯度可 以达到6个九99