玻璃综合性设计实验-副本1

玻璃综合性设计实验实验总结报告颜色玻璃的制备及性能测定班级:无非0902姓名:指导老师:日期:2012年沈阳化工大学材料科学与工程学院一、实验原料、仪器、设备1、实验原料:石英粉、Na2CO3、Na2B4O7·10H2O、K2CO3、ZnO、CuO2、仪器:瓷增祸若干、研钵(杵)、坩埚钳、石棉手套、氧化铝粉、坩埚套、炉铲、加料勺、搅拌棒、墨镜、石棉板、成型模具等。3、设备:箱式电阻炉、茂福炉(型号:SM-2.8-12）实验方案本次实验所设计的玻璃组成：成分（wt%）SiO2B2O3ZnONa2OK2O着色剂1组成62.03.0129.013.2CuO1.0融制50g玻璃所需配料为：配料石英粉Na2B4O7·10H2OZnONa2CO3K2CO3质量（g）314.1566.559.69熔制100g着色剂一:CuO0.5g三、工艺制度(1)着色工艺:本方案采用离子着色，绿色玻璃着色剂为CuO,0.5g，(2)熔制工艺:在炉温1000℃时进行加料，在1350℃保温30分钟为了使气泡澄清。('3)退火工艺:在500℃的茂福炉中退火12小时。四、玻璃的熔制实验(一)准备配料(1)将原料按计算的料方的20%称取。(2)将以上称好的料放入研钵中均匀棍合(二)熔制（1）烘烤电炉，预热柑祸。(2)加料待温度升至1000℃时，用带长柄的不锈钢勺将混合均匀的料加入坩埚中，先加入坩埚的的1/2左右。此时炉温有所下降，待温度升到加料温度保温10min左右，再次加入剩余配料(3)融化、澄清和均化:电炉在1000℃保温10min后，以5~10摄氏度每分钟的升温速率至13500C五、玻璃的性能测试(一)玻璃的密度测定玻璃的密度是玻璃的一个重要的物理性质，也是一个重要的生产控制项目。玻璃密度主要取决于其化学组成、温度和热历史。玻璃密度对化学组成、生产工艺非常敏感。组成或原料水分的波动，成型、退火工艺的变动都会使玻璃密度产生明显的变化。并且测定玻璃密度的设备简单，操作简便，速度快，精确度和重现性好，所以玻璃厂常把玻璃密度作为生产控制项目。此外，玻璃密度与玻璃结构有密切关系，因此玻璃密度测定也是研究玻璃结构变化的一个有效手段(I)实验原理比重瓶法是玻璃密度测定的仲裁法。它测定结果精确，精确度可达0.0001g/其原理是阿基米德原理——物体在液体中减轻的质量等于排开同体积液体的质量。其方法是把粉末状玻璃试样放入比重瓶中，分别侧定比重瓶的质量m0、比重瓶+玻璃试样的质量m1、比重瓶十玻璃试样+水的质量m3，并考虑空气浮力的影响，根据下式计算玻璃的密度：P=(m1-m0)(pW-0.0012)+Pg(m3-mo)－(m2-m1)式中pg—室温下空气的平均密度;pw—测定温度下水的密度。(2)实验仪器设备分析天平、恒温水浴、25mL比重瓶2个、k孔径为8目和16目的标准筛、温度计2个(测空气、水)、电炉。实验步骤1、选取无缺陷的退火玻璃作为试样，研碎成、}3m。之间断的小颗粒，用无水赢净后在烘箱内在105110℃下烘干备用。2、把预先洗净烘干的25mL比重瓶在分析天平上精确称量。把己制备好的三份试样约一R分别倒入比重瓶中精确称量。3、3、把水加入已盛试样的比重瓶中，水面覆盖试样即可。将三个盛有试样的比重瓶放在电炉上煮沸20min以排除试样中的空气。冷却至室温后，将水轻轻倒入比重瓶内，盖上瓶塞，水面至瓶塞毛细管顶面，把比重瓶放入(19士1)℃的值温水浴中1h后取出，擦干外面的水分后称量。4、把比重瓶中的水和试样倒出洗净后将排过气的水加入比重瓶中，盖上瓶塞，水面至瓶塞毛细管顶面，擦干外面的水分后称量。5、记录实验结果，并计算玻璃密度。比重瓶法测定玻璃密度记录:室温：20空气密度：0.001205水温：20水的密度：0.99820玻璃编号比重瓶质量m0比重瓶+式样m1比重瓶+式样+水m2比重瓶+水m3玻璃密度p115.938518.104543.923442.59692.57215.596117.665342.774541.53652.48玻璃平均密度g/cm32.52ρ=ρ1+ρ2+=2.52理论值ρ=2.40g、cm33误差为5%(二)玻璃热震性的测定玻璃的热稳定性，即抵抗温度的急剧变化而不破坏的性能称为热震稳定性实验原理将退火的玻璃不断加热，和急剧冷却。观察在多少循环是玻璃完全爆裂。(2)实验设备及材料设备完整的退火玻璃一块马弗炉钳子烧杯水实验步骤将一块完整的退火玻璃放入马弗炉，加热至200℃将保温后的玻璃取出并放入水中冷却，观察玻璃上出现的裂纹，待玻璃冷却后放入马弗炉中重新的加热。如此往复直至玻璃完全裂开为止。七、实验结果讨论与分析（1）在第一次CuO2g/100g的量作为着色剂时，玻璃颜色过深，导致玻璃成深蓝色