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第一篇 概论2

第1章 玻璃的发展历程2

1.1玻璃的内涵与称谓2

1.1.1玻璃的内涵与外延2

1.1.2玻璃称谓的演变3

1.2玻璃的发展历程3

1.2.1世界玻璃的发展历程4

1.2.2中国玻璃的发展历程10

1.2.3玻璃的发展趋向17

参考文献19

第2章 玻璃的本质与形成20

2.1玻璃的定义和通性20

2.1.1玻璃的定义20

2.1.2玻璃的通性21

2.2玻璃的形成22

2.2.1形成玻璃的物质22

2.2.2形成玻璃的方法23

2.2.3形成玻璃的条件28

2.3玻璃的结构31

2.3.1玻璃的结构理论31

2.3.2传统玻璃的结构34

2.3.3重金属氧化物玻璃的结构36

2.3.4微晶玻璃的结构37

参考文献40

第二篇 玻璃制造与加工42

第3章 玻璃成分42

3.1玻璃成分的表示方式42

3.1.1玻璃成分的表示方式42

3.1.2不同成分表示方式之间的换算44

3.2玻璃成分类型45

3.2.1玻璃成分的分类45

3.2.2氧化物玻璃成分47

3.2.3混合阴离子玻璃成分51

3.2.4非氧化物玻璃成分52

3.2.5离子盐及水溶液玻璃成分55

3.2.6实用玻璃成分55

3.3玻璃成分设计68

3.3.1玻璃成分设计的重要性及其发展阶段68

3.3.2玻璃成分设计的原则69

3.3.3玻璃成分的设计方法72

3.4玻璃成分的发展方向81

3.4.1优化传统玻璃成分并进行标准化81

3.4.2按新工艺和设备的要求来研制新成分81

3.4.3探索新玻璃形成物和新的成分系统82

3.4.4研究有机-无机复合（杂化）、键合、嫁接的新玻璃成分，开拓玻璃新功能82

参考文献83

第4章 玻璃原料84

4.1主要原料84

4.1.1酸性氧化物原料84

4.1.2碱金属氧化物原料89

4.1.3碱土金属氧化物和其他二价金属氧化物原料92

4.1.4引入四价金属氧化物原料95

4.1.5天然含碱原料与矿渣原料95

4.2辅助原料97

4.2.1澄清剂97

4.2.2着色剂99

4.2.3脱色剂101

4.2.4乳浊剂102

4.2.5助熔剂103

4.3选择原料的原则103

4.4原料的氧化还原计算104

4.5常用玻璃原料转化系数及主要技术指标107

参考文献110

第5章 玻璃原料的加工与处理111

5.1原料的精选111

5.1.1氧化硅类原料112

5.1.2碳酸盐类原料113

5.1.3引入氧化钠的原料114

5.1.4引入氧化铝的原料114

5.1.5碎玻璃114

5.2原料的粉碎114

5.2.1破碎机械115

5.2.2粉磨机械115

5.3原料的筛分和粒度控制116

5.3.1原料的筛分116

5.3.2玻璃原料的粒度控制118

5.4原料的储存119

5.4.1露天堆场119

5.4.2库房119

5.4.3料仓120

5.5原料的输送121

5.5.1皮带运输机121

5.5.2斗式提升机121

5.5.3气力输送设备121

5.6配料车间布置121

参考文献122

第6章 配合料的制备123

6.1配方计算123

6.1.1人工计算123

6.1.2线性方程组法127

6.13计算机编程计算法131

6.1.4线性规划法132

6.2配合料的混合136

6.2.1配合料称量136

6.2.2配合料的混合137

6.3配合料的输送138

6.4配合料的质量控制139

6.4.1质量控制指标139

6.4.2检验方法139

6.5配合料的粒化和密实化139

参考文献140

第7章 玻璃熔制141

7.1熔制过程141

7.1.1硅酸盐形成141

7.1.2玻璃形成145

7.1.3玻璃液的澄清147

7.1.4玻璃液的均化151

7.1.5玻璃液的冷却152

7.2熔制制度154

7.2.1坩埚窑的熔制制度154

7.2.2池窑的熔制制度155

7.3先进熔制技术158

7.3.1减压澄清158

7.3.2配合料窑外分解160

参考文献161

第8章 玻璃熔化窑炉163

8.1燃料与燃烧163

8.1.1燃料的种类及特性163

8.1.2燃料的组成与热值164

8.1.3燃料的燃烧166

8.1.4玻璃熔化能耗167

8.1.5燃烧产物中的有害成分167

8.2玻璃熔窑概况169

8.2.1玻璃熔窑的分类169

8.2.2各种熔窑的结构特点170

8.3坩埚窑174

8.3.1坩埚窑的分类174

8.3.2火焰窑的结构原理175

8.3.3火焰窑的结构176

8.3.4电熔坩埚窑179

8.3.5电坩埚窑180

8.4连续式池窑181

8.4.1熔制部分181

8.4.2热源供给部分194

8.4.3余热回收部分196

8.4.4排烟供气部分196

8.4.5浮法玻璃熔窑199

8.5电熔窑202

8.5.1电熔窑的类型203

8.5.2电极204

8.5.3电熔窑的结构206

8.6新型熔窑208

8.6.1混合加热熔窑208

8.6.2二次流液洞熔窑209

8.6.3辅助电加热熔窑210

8.6.4三通道蓄热室熔窑212

8.6.5双流液洞扁型窑214

8.6.6全氧燃烧熔窑215

8.6.7富氧燃烧、纯氧（或富氧）助燃熔窑219

参考文献221

第9章 玻璃窑炉耐火材料222

9.1玻璃窑炉耐火材料的特性222

9.1.1化学组成222

9.1.2耐火材料的性能223

9.2玻璃窑炉用耐火材料234

9.2.1硅砖234

9.2.2黏土砖236

9.2.3高铝质耐火制品237

9.2.4熔铸AZS系制品240

9.2.5烧结AZS系制品242

9.2.6锆英石制品243

9.2.7镁铝砖244

9.2.8镁铬砖244

9.2.9轻质耐火材料246

9.2.10不定形耐火材料248

9.3玻璃工业用耐火材料的选择和应用251

9.3.1选用原则251

9.3.2耐火材料在玻璃窑炉中使用时的损坏情况252

9.3.3耐火材料的选用253

9.3.4隔热耐火材料256

9.3.5延长耐火材料使用寿命的措施258

参考文献258

第10章 玻璃成形259

10.1成形原理与制度259

10.2成形方法262

10.2.1平板玻璃成形262

10.2.2容器（瓶罐、器皿）玻璃和电视以及技术玻璃成形268

10.2.3玻璃管和安瓿及玻璃管件成形272

10.2.4玻璃细珠和玻璃球成形276

10.2.5玻璃纤维成形277

10.2.6其他成形方法279

10.3成形的供料283

10.3.1供料方法283

10.3.2影响控制和调整料滴质量以及形状的因素284

10.3.3供料机简介284

10.4成形设备286

10.4.1成形设备概况286

10.4.2玻璃瓶罐和器皿的成形机分类286

10.4.3成形机类型和规格287

参考文献300

第11章 玻璃成形模具301

11.1模具设计301

11.1.1吹制模与压制模设计301

11.1.2行列式制瓶机模具设计基础304

11.1.3制瓶机初型模设计310

11.1.4制瓶机成形模设计333

11.1.5玻璃模冷却以及排气设计339

11.1.6模腔尺寸公差342

11.1.7模腔技术要求342

11.2模具制造343

11.2.1模具毛坯的热加工343

11.2.2模具零件的机械加工工艺343

11.3模具材料345

11.3.1符合模具材料的条件345

11.3.2模具材料种类346

参考文献348

第12章 玻璃缺陷349

12.1概述349

12.2玻璃缺陷种类及成因349

12.2.1气泡缺陷349

12.2.2结石缺陷356

12.2.3条纹和节瘤缺陷369

参考文献374

第13章 玻璃的退火与淬火376

13.1玻璃中的应力376

13.1.1暂时应力376

13.1.2永久应力377

13.2玻璃的退火原理与工艺377

13.2.1玻璃的退火原理377

13.2.2玻璃的退火制度378

13.2.3退火曲线的计算379

13.3玻璃的淬火原理与工艺382

13.3.1玻璃的淬火原理382

13.3.2淬火玻璃的特性分析384

13.3.3平板玻璃风冷淬火工艺385

13.3.4其他玻璃制品的风冷淬火390

13.3.5液冷淬火生产工艺391

13.3.6淬火玻璃的自爆391

参考文献393

第14章 退火炉与热处理炉394

14.1退火炉394

14.1.1退火炉的分类394

14.1.2间歇式退火炉395

14.1.3半连续式退火炉397

14.1.4连续式退火炉398

14.1.5退火炉的计算405

14.2平板玻璃钢化炉407

14.2.1平板玻璃钢化炉的分类407

14.2.2水平钢化炉408

14.2.3弯钢化炉413

14.3热弯炉414

14.3.1玻璃的热弯原理414

14.3.2影响玻璃热弯的因素414

14.3.3电热式热弯炉416

14.4烤花炉417

14.4.1烤花温度制度417

14.4.2烤花炉418

参考文献421

第15章 玻璃的热加工422

15.1玻璃制品的爆口、烘口和火抛光422

15.1.1玻璃制品的爆口422

15.1.2玻璃制品的烘口426

15.1.3玻璃制品的火抛光429

15.2火焰切割432

15.3玻璃的热弯433

15.3.1热弯玻璃的分类433

15.3.2玻璃的热弯原理434

15.3.3热弯玻璃的制备工艺436

15.3.4玻璃热弯设备438

15.3.5热弯过程存在的问题及解决方法440

15.4玻璃的热熔442

15.4.1玻璃的热熔工艺443

15.4.2玻璃的热熔设备445

15.5玻璃灯工447

15.5.1灯工玻璃制品447

15.5.2灯工用火焰和喷灯448

参考文献454

第16章 玻璃与其他材料封接455

16.1玻璃与其他材料封接原理455

16.1.1玻璃与其他材料封接的基本原理456

16.1.2对封接件及其封接玻璃的性能要求457

16.1.3封接玻璃的分类及特点458

16.1.4封接玻璃组成的无铅化462

16.1.5无铅低熔封接玻璃的研究方向465

16.2玻璃与玻璃封接467

16.2.1玻璃与玻璃封接的方法467

16.2.2石英玻璃与石英玻璃的封接472

16.2.3玻璃与玻璃的封接应力473

16.3玻璃与金属封接474

16.3.1封接件及其材料的技术要求474

16.3.2玻璃与金属封接的条件483

16.3.3玻璃与金属气密熔封机理487

16.3.4玻璃与金属的封接方法488

16.3.5玻璃与金属的封接技术490

16.3.6玻璃与金属基本封接工艺490

16.3.7影响玻璃与金属封接质量的主要工艺因素494

16.4玻璃与陶瓷封接494

16.4.1玻璃与陶瓷封接方法495

16.4.2焊料玻璃的封接495

16.4.3玻璃焊料和透光多晶氧化铝陶瓷的封接495

16.4.4氧氮玻璃和氮化硅陶瓷的封接496

参考文献497

第17章 玻璃的研磨和抛光498

17.1玻璃的研磨498

17.1.1玻璃的研磨原理498

17.1.2磨料501

17.1.3影响研磨的工艺因素506

17.2玻璃的抛光512

17.2.1玻璃抛光机理512

17.2.2抛光介质517

17.2.3影响抛光的工艺因素521

17.3超光滑和超精密抛光新方法525

17.3.1超光滑和超精密的玻璃表面525

17.3.2数控小抛光工具抛光技术525

17.3.3应力盘抛光技术526

17.3.4浴法抛光技术527

17.3.5浮法抛光技术528

17.3.6磁流变抛光技术529

17.3.7离子束抛光技术529

17.3.8等离子体辅助抛光技术531

17.3.9电子束抛光技术532

17.3.10激光抛光532

参考文献534

第18章 玻璃的切割、钻孔、磨边、磨刻和喷砂535

18.1玻璃的切割535

18.1.1玻璃的切割分类535

18.1.2切割工具535

18.1.3切割机械538

18.1.4激光切割542

18.1.5高压水射流（水刀）切割544

18.2玻璃的钻孔545

18.2.1机械钻孔545

18.2.2超声波钻孔546

18.2.3电子束钻孔机548

18.3玻璃的磨边550

18.3.1玻璃磨边的目的550

18.3.2玻璃磨边类型550

18.3.3玻璃磨边工艺550

18.3.4玻璃磨边机械551

18.4玻璃的磨刻555

18.4.1玻璃的刻花556

18.4.2玻璃的雕刻562

18.4.3玻璃制品的自动磨刻563

18.4.4玻璃的激光刻花565

18.4.5激光内雕568

18.5玻璃喷砂570

18.5.1玻璃喷砂的类型570

18.5.2玻璃喷砂的工艺与设备571

参考文献575

第19章 玻璃表面化学处理576

19.1玻璃蒙砂576

19.1.1化学蒙砂的机理576

19.1.2玻璃蒙砂的表征578

19.1.3玻璃蒙砂工艺578

19.2玻璃蚀刻584

19.2.1玻璃蚀刻的机理584

19.2.2玻璃蚀刻的工艺584

19.3玻璃化学抛光588

19.3.1铅晶质玻璃的化学抛光589

19.3.2钠钙玻璃的化学抛光590

19.4玻璃离子交换592

19.4.1互扩散系数592

19.4.2离子交换增强593

19.5玻璃表面脱碱597

19.5.1用脱碱法提高玻璃强度598

19.5.2用脱碱法增加玻璃化学稳定性600

19.6玻璃表面的防霉602

19.6.1玻璃表面生物发霉603

19.6.2玻璃表面的防霉处理603

参考文献610

第20章 玻璃表面镀膜612

20.1玻璃表面镀膜方法612

20.1.1物理气相沉积法612

20.1.2化学气相沉积法618

20.1.3化学法623

20.2低辐射镀膜玻璃629

20.2.1基本概念629

20.2.2分类630

20.2.3参数631

20.2.4制备方法632

20.2.5发展、现状及其应用633

20.3阳光控制镀膜玻璃634

20.3.1概念和机理634

20.3.2阳光控制膜分类635

20.3.3制备方法635

20.3.4参数635

20.3.5阳光控制膜发展现状636

20.4自清洁膜636

20.4.1自清洁原理637

20.4.2自清洁玻璃的分类637

20.4.3制备方法637

20.4.4发展现状638

20.5透明导电膜638

20.5.1基本概念638

20.5.2分类639

20.5.3制备方法642

20.5.4发展现状及应用643

20.6着色膜644

20.6.1基本概念644

20.6.2分类644

20.6.3制备方法647

20.6.4应用648

参考文献648

第21章 玻璃工业的污染和防治650

21.1气体的污染和防治650

21.1.1玻璃行业中主要气体污染物的危害650

21.1.2污染的来源及现状651

21.1.3治理的要求652

21.1.4减少污染的方法及现状653

21.2烟气烟尘、粉尘的污染和防治661

21.2.1污染的来源及现状661

21.2.2治理的要求661

21.2.3减少污染的方法及现状662

21.3噪声的污染和防治667

21.3.1噪声的来源与危害667

21.3.2噪声的表征667

21.3.3噪声的允许值668

21.3.4玻璃行业噪声来源669

21.3.5噪声的控制与防治670

21.4固体废弃物的污染和防治670

21.4.1固体废弃物的来源和危害670

21.4.2固体废弃物污染的防治672

21.5废水的污染和防治673

21.5.1玻璃行业废水来源与污染物种类673

21.5.2玻璃行业污染物废水排放标准要求674

21.5.3玻璃行业污染物治理措施675

参考文献679

第22章 玻璃工业的循环经济与绿色生产681

22.1循环经济的基础及其重要性681

22.1.1循环经济概念681

22.1.2循环经济的基础683

22.1.3我国发展循环经济的重要性684

22.2平板玻璃行业的循环经济686

22.2.1平板玻璃行业发展概况686

22.2.2平板玻璃行业循环经济模式687

22.2.3平板玻璃行业资源节约与循环利用688

22.2.4平板玻璃行业的绿色生产与环境保护695

22.3日用玻璃行业的循环经济700

22.3.1我国日用玻璃发展概况700

22.3.2日用玻璃行业循环经济模式700

22.3.3日用玻璃行业的循环经济具体措施701

22.3.4日用玻璃行业的绿色生产与环境保护705

参考文献712

第三篇 玻璃的性质与检测714

第23章 玻璃的分相与析晶714

23.1分相机理714

23.1.1分相现象及产生的原因714

23.1.2分相现象研究的技术方法716

23.1.3分相机理718

23.2分相对性质的影响720

23.2.1分相对玻璃成核的影响720

23.2.2玻璃成分与分相的关系721

23.2.3分相对玻璃结构与性质的影响722

23.2.4分相的研究进展724

23.3析晶机理725

23.3.1析晶产生的原因725

23.3.2晶体的生长及长大理论725

23.3.3玻璃析晶的测定方法726

23.4影响析晶的因素728

23.4.1玻璃成分及结构728

23.4.2玻璃分相728

23.4.3制备工艺729

参考文献729

第24章 玻璃的黏度和表面张力731

24.1玻璃的黏度731

24.1.1黏度的定义及玻璃黏度的工艺意义731

24.1.2玻璃黏度的测定方法731

24.1.3玻璃黏度与温度的关系732

24.1.4玻璃黏度与成分的关系736

24.2玻璃的黏弹性738

24.2.1黏弹性原理738

24.2.2玻璃黏弹性的测定方法738

24.2.3各种玻璃的黏弹性738

24.3玻璃的表面张力740

24.3.1表面张力的定义及其工艺意义740

24.3.2玻璃表面张力的测定方法741

24.3.3玻璃的表面张力与温度的关系741

24.3.4玻璃的表面张力与成分的关系742

参考文献743

第25章 玻璃的密度744

25.1玻璃密度的定义与测定方法744

25.2玻璃密度与成分的关系745

25.2.1玻璃成分对密度的影响规律745

25.2.2玻璃密度的计算方法745

25.3热处理引起的玻璃密度变化748

25.4玻璃在高压下的致密化748

参考文献750

第26章 玻璃的力学性质751

26.1玻璃的弹性751

26.1.1玻璃的弹性模量751

26.1.2玻璃弹性模量的测试方法752

26.2玻璃的硬度753

26.3玻璃的强度757

26.3.1玻璃的理论强度与实际强度757

26.3.2玻璃强度的评价方法758

26.4玻璃的断裂韧性760

26.5玻璃的疲劳与亚临界裂纹扩展760

26.6玻璃的抗冲击性能763

26.7玻璃的表面接触损伤评价763

26.8玻璃的抗热震性能764

26.9玻璃强度的离散性和韦泊尔模数765

26.10玻璃的脆度和冲击阻力766

26.11玻璃的蠕变和应力松弛768

26.12玻璃力学性质的在线测试和保证试验768

26.13中空玻璃密封性的检测方法769

26.14真空玻璃真空度在线检测方法771

26.15钢化玻璃自爆机理及风险预测774

26.15.1硫化镍微粒引起钢化玻璃自爆的机理774

26.15.2异质颗粒引起的钢化玻璃自爆的机理775

26.15.3预测钢化玻璃自爆风险的方法777

26.16玻璃幕墙可靠性评价与无损在线测试方法777

26.17玻璃表面薄膜力学性质表征与评价779

26.17.1膜层的硬度和弹性模量780

26.17.2复合硬度模型研究膜层材料的本征硬度782

26.17.3膜基界面强度783

26.17.4膜层的残余应力785

26.17.5膜层的摩擦磨损性能786

参考文献786

第27章 玻璃的热学性质789

27.1玻璃的热容789

27.2玻璃的热膨胀792

27.2.1热膨胀系数及其测定792

27.2.2玻璃膨胀系数与温度的关系794

27.2.3玻璃的热膨胀曲线794

27.2.4玻璃的膨胀系数与化学组成的关系796

27.2.5玻璃膨胀系数的计算797

27.2.6膨胀系数与玻璃热历史的关系801

27.3玻璃的热传导802

27.3.1热传导与化学组成的关系802

27.3.2热传导与温度的关系803

27.4玻璃的耐热性804

27.4.1影响玻璃耐热性的因素804

27.4.2玻璃耐热性的测定806

参考文献808

第28章 玻璃的光学性质810

28.1玻璃对光的折射与散射810

28.1.1玻璃的折射810

28.1.2玻璃的散射824

28.2玻璃对光的透射与吸收827

28.2.1吸收和透过827

28.2.2光吸收的测量828

28.2.3红外吸收和紫外吸收828

28.3玻璃的非线性光学效应831

28.3.1玻璃的非线性光学现象831

28.3.2玻璃的非线性折射率832

28.3.3玻璃非线性折射率的测量832

28.3.4玻璃的非线性光学性质与组成834

参考文献839

第29章 玻璃的着色和脱色841

29.1着色玻璃的颜色表示方法841

29.1.1色度坐标和色坐标图841

29.1.2光谱的透过和吸收841

29.2离子着色842

29.2.1离子着色理论842

29.2.2离子着色的着色剂843

29.2.3多种离子组合着色850

29.2.4离子着色玻璃的实用例子850

29.3金属胶体着色854

29.3.1金属胶体着色理论854

29.3.2金属胶体着色的着色剂854

29.4半导体着色855

29.4.1半导体着色机理855

29.4.2半导体着色的着色剂857

29.4.3半导体着色玻璃的显色859

29.5非金属元素及化合物着色859

29.5.1着色机理859

29.5.2着色剂859

29.6辐照着色860

29.6.1曝光着色861

29.6.2辐射着色861

29.6.3光致变色861

29.7玻璃的脱色861

29.7.1化学脱色862

29.7.2物理脱色862

29.8着色玻璃的最新进展和实际应用862

29.8.1着色玻璃最近十年的新进展862

29.8.2着色离子在氟磷酸盐玻璃中的着色863

29.8.3新型着色玻璃的实际应用865

参考文献867

第30章 玻璃的发光868

30.1玻璃的发光机理868

30.2过渡金属离子发光868

30.2.1 dn离子发光868

30.2.2 S2离子发光869

30.2.3 U6+离子发光870

30.3稀土离子发光870

30.3.1稀土的电子层结构870

30.3.2能级与跃迁872

30.3.3异常价态稀土离子的光谱特性876

30.3.4能量传递和浓度猝灭876

30.3.5稀土离子发光实例877

30.4玻璃的荧光880

30.4.1长余辉发光玻璃880

30.4.2 X射线发光玻璃882

30.4.3上转换发光玻璃884

30.4.4下转换发光885

30.4.5敏化发光887

30.4.6其他玻璃的荧光现象888

参考文献889

第31章 玻璃的电学性质891

31.1玻璃的电绝缘性891

31.1.1玻璃的电绝缘性与导电机理891

31.1.2玻璃电绝缘性的测定891

31.1.3玻璃的电阻率与化学组成的关系893

31.1.4玻璃的电导率与温度的关系901

31.1.5玻璃电绝缘性的估算904

31.2玻璃的介电性906

31.2.1玻璃的介电常数906

31.2.2玻璃的介电损耗911

31.3玻璃的导电性918

31.3.1含多价过渡元素组成的玻璃919

31.3.2钒磷氧化物玻璃921

31.3.3硫属玻璃924

参考文献925

第32章 玻璃的磁学性质927

32.1玻璃磁性的来源927

32.1.1电子自旋与磁性927

32.1.2自发磁化与磁性927

32.1.3磁畴与磁性928

32.2玻璃的磁化率与磁性分类928

32.2.1玻璃的磁化率928

32.2.2磁性分类928

32.3玻璃中的磁效应930

32.3.1微晶玻璃的磁滞生热效应930

32.3.2玻璃的法拉第旋光效应933

32.3.3玻璃的电磁屏蔽效应937

32.4玻璃的穆斯堡尔效应938

32.4.1穆斯堡尔效应的概念938

32.4.2穆斯堡尔效应的应用938

32.4.3玻璃的穆斯堡尔效应941

参考文献942

第33章 玻璃在高压或微重力下的性质944

33.1玻璃在高压下的性质变化944

33.1.1玻璃结构的演变944

33.1.2玻璃的致密化945

33.1.3玻璃的分相和析晶947

33.1.4玻璃的吸收和发光性能948

33.1.5玻璃的导电性能950

33.1.6玻璃中离子的还原950

33.1.7玻璃的力学性能改变951

33.1.8玻璃中气体溶解度的变化951

33.2玻璃在微重力下的性质952

33.2.1新型玻璃的熔制952

33.2.2玻璃的分相与析晶953

33.2.3玻璃表面的润湿行为955

33.2.4玻璃复合材料955

33.2.5玻璃与气体955

参考文献955

第34章 玻璃的化学性质959

34.1玻璃的侵蚀机理959

34.1.1玻璃的侵蚀类型959

34.1.2水对玻璃的侵蚀机理960

34.1.3酸对玻璃的侵蚀机理968

34.1.4碱对玻璃的侵蚀机理969

34.2玻璃的化学稳定性969

34.2.1硅酸盐玻璃的化学稳定性970

34.2.2镧玻璃的化学稳定性974

34.2.3碲玻璃的化学稳定性975

34.2.4硫系化物玻璃的化学稳定性976

34.2.5氧氟化物玻璃的化学稳定性977

34.2.6硼硅酸盐包层玻璃的化学稳定性980

34.3玻璃化学稳定性的测量982

34.3.1钠钙硅玻璃化学稳定性的测量982

34.3.2镧玻璃化学稳定性的测量983

34.3.3碲玻璃化学稳定性的测量983

34.3.4氟化物玻璃化学稳定性的测量983

34.3.5多组分硼硅酸盐玻璃化学稳定性测试984

34.3.6玻璃化学稳定性的近似估算984

34.4玻璃的风化985

34.4.1玻璃风化的机理986

34.4.2各种因素对玻璃风化的影响987

34.4.3玻璃风化的检测方法992

34.4.4表面风化产物992

34.4.5防止玻璃发霉的方法994

参考文献995

第35章 玻璃的表面性质997

35.1玻璃表面的基本特性997

35.2玻璃表面的结构998

35.2.1新鲜玻璃表面结构998

35.2.2实际玻璃表面结构1002

35.3玻璃表面的化学组成1005

35.3.1平板玻璃的表面组成1005

35.3.2瓶罐玻璃的表面组成1009

35.3.3玻璃纤维与玻璃带的表面组成1011

35.3.4铝硼硅酸盐玻璃管的表面组成1012

35.4玻璃的表面能1012

35.4.1液态和固态的表面能1012

35.4.2玻璃的表面能1013

35.5玻璃的表面形貌1015

35.5.1玻璃的表面不平整性1015

35.5.2玻璃表面形貌的表征1017

参考文献1021

第36章 玻璃的氧化-还原1022

36.1玻璃中的氧化-还原平衡1022

36.2影响玻璃中氧化-还原平衡的因素1023

36.2.1玻璃熔体内氧的活性对氧化-还原平衡的影响1023

36.2.2玻璃中氧离子的活性对氧化-还原平衡的影响1024

36.2.3温度和组成对玻璃中氧化-还原平衡的影响1025

36.2.4玻璃中氧化-还原离子的活性对氧化-还原平衡的影响1025

36.2.5氧分压和玻璃酸碱度对氧化-还原平衡的影响1026

36.3熔液中氧化-还原平衡的直接测定1027

36.4玻璃熔制过程的Redox数控制1028

36.4.1玻璃原料和配合料COD值分析方法1028

36.4.2配合料Redox数和玻璃Redox数的计算方法1029

36.4.3玻璃Redox数在生产中的应用1030

参考文献1031

第37章 玻璃中的酸-碱概念1032

37.1玻璃中的酸-碱关系1032

37.2玻璃的光学碱度1034

37.2.1玻璃光学碱度的概念1034

37.2.2玻璃光学碱度的理论计算1034

37.2.3光学碱度与元素性质的关系1035

37.3玻璃中氧离子的活性1037

37.3.1氧的摩尔折射度1037

37.3.2电动势的测量1037

37.3.3气体的溶解度1038

参考文献1040

第38章 玻璃的放射线辐照效应1041

38.1 γ射线辐射与玻璃的作用（一）1041

38.1.1光致吸收1041

38.1.2光致化学反应1044

38.1.3光致结构效应1047

38.2 γ射线辐射与玻璃的作用（二）1049

38.2.1光学性能1050

38.2.2热性能和物理性能1052

38.2.3化学稳定性1054

38.3β射线与玻璃的作用1056

38.3.1结构变化1056

38.3.2光学效应1060

38.3.3化学稳定性1063

38.4 X射线辐照效应1065

38.4.1光致化学反应1066

38.4.2光致吸收1068

38.4.3热释光1069

38.4.4光致析晶1071

38.4.5光致发光成像1073

38.4.6 X射线光刻性能1074

参考文献1075

第39章 玻璃的脉冲束辐照效应1078

39.1激光辐照与玻璃的作用1078

39.1.1激光损伤1078

39.1.2激光诱导性能的变化1081

39.1.3激光微结构加工1088

39.2中子束与玻璃的作用1092

39.2.1吸收效应1092

39.2.2光学性能1093

39.2.3结构效应1096

39.2.4电学性能1096

39.2.5热学性能1099

39.2.6力学性能1101

39.3电子束辐照与玻璃的作用1102

39.3.1电子束诱导微晶化1103

39.3.2表面改性1105

39.3.3电子束焊接1107

39.3.4二阶谐波发生效应1108

39.4质子辐照与玻璃的作用1110

39.4.1结构损伤1111

39.4.2发光效应1112

39.4.3性能变化1115

参考文献1118

第40章 玻璃的离子注入1121

40.1离子注入的特点与分类1121

40.1.1离子注入的特点1121

40.1.2离子注入的分类1122

40.2离子注入的机理1122

40.2.1注入离子的碰撞效应1123

40.2.2注入离子的深度和浓度分布1123

40.2.3玻璃结构的变化和化合物的生成1126

40.2.4玻璃的分相与晶化1127

40.2.5玻璃中纳米簇的形成1129

40.3离子注入设备1130

40.3.1离子注入机的分类1130

40.3.2离子源与离子注入机的结构1131

40.4离子注入对玻璃性能的影响1136

40.4.1玻璃形貌1136

40.4.2玻璃表面致密与应力1136

40.4.3对硬度的影响1139

40.4.4对折射率的影响1141

40.4.5对光吸收的影响1141

40.4.6对非线性光学性质的影响1142

40.4.7对导电性能的影响1144

40.4.8对超导性能的影响1145

40.4.9对磁性状态的影响1147

40.4.10对化学稳定性的影响1149

40.4.11对玻璃风化的影响1149

40.4.12对玻璃润湿性的影响1153

参考文献1155

第41章 玻璃与飞秒激光作用1156

41.1飞秒激光及其特点1156

41.1.1飞秒激光简介1156

41.1.2飞秒激光的原理1157

41.1.3影响微结构变化的因素1159

41.2飞秒激光诱导玻璃各种功能微结构1160

41.2.1利用诱导的色心的着色和发光实现彩色图像标记1161

41.2.2诱导产生折射率的增加1161

41.2.3微空洞结构1163

41.2.4微裂纹的可控空间排列1163

41.2.5活性离子的空间选择性价态操控1164

41.2.6金属纳米粒子的空间选择性析出控制1165

41.2.7玻璃中光功能晶体的可控空间选择性析出1166

41.2.8飞秒激光制备三维光子晶体1167

41.2.9飞秒激光在玻璃表面诱导二维结构1168

41.2.10玻璃中诱导离子迁移现象1170

41.2.11玻璃中三维打孔1171

41.2.12单光束飞秒激光诱导的周期性纳米孔洞点串结构1172

41.2.13单光束飞秒激光诱导的偏振依赖的纳米光栅结构1173

参考文献1176

第42章 玻璃物理化学性质的测定1180

42.1玻璃工艺性能的测定1180

42.1.1高温黏度的测定（旋转法）1180

42.1.2软化温度的测定（自重伸长法）1180

42.1.3退火点和应变点的测定1181

42.1.4析晶温度的测定1182

42.1.5表面张力的测定1182

42.2玻璃力学性质的测定1183

42.2.1密度的测定1183

42.2.2抗弯强度的测定1185

42.2.3抗张强度和抗压强度的测定1186

42.2.4抗冲击强度的测定1187

42.2.5弹性模量、剪切模量和泊松比的测定1188

42.2.6硬度的测定1189

42.3玻璃光学性质的测定1191

42.3.1折射率的测定1191

42.3.2透过率的测定1192

42.3.3反射率和散射率的测定1194

42.3.4玻璃色度的测定1195

42.4玻璃热学性质的测定1196

42.4.1热稳定性的测定1196

42.4.2热膨胀系数的测定1197

42.4.3热导率的测定（防护热板法，参考JC/T 675—1997）1200

42.4.4比热容的测定1200

42.5玻璃电学性质的测定1201

42.5.1介电损耗和介电常数的测定1201

42.5.2电阻率和电导率的测定1201

42.5.3直流击穿强度的测定1203

42.6玻璃化学稳定性的测定1204

42.6.1耐水性的测定1204

42.6.2耐酸性的测定1205

42.6.3耐碱性的测定1206

42.7玻璃体均匀性的测定1207

42.7.1应力的测定1207

42.7.2条纹的测定1208

42.7.3结石的测定1209

参考文献1209

第43章 玻璃及玻璃原料化学组成的分析测定1211

43.1概述1211

43.1.1玻璃元素分析方法1211

43.1.2试样的处理1213

43.1.3标准溶液的配制1214

43.2容量分析法1215

43.2.1容量分析常用试剂1215

43.2.2酸碱滴定法测定氧化硅和氧化硼1216

43.2.3配位滴定法测定铝、钙、镁、锌、铅、钛、铁1217

43.2.4氧化-还原滴定法测定氧化亚铁（参考GB/T1549—94）1219

43.3质量分析法1219

43.3.1质量分析的计算1219

43.3.2氧化硅的测定1219

43.3.3硫酸钡质量法测定氧化钡和三氧化硫1220

43.3.4氧化锆的测定（苦杏仁酸质量法，参考GB 9000.15—88）1221

43.4比色分光光度法1221

43.4.1基本原理和仪器1221

43.4.2显色条件1222

43.4.3比色分析常用标准溶液1223

43.4.4铁、钛、锆、锰、砷、硅、磷、氟、铈、铬、氯的测定1224

43.5火焰分光光度法1229

43.5.1基本原理和仪器1229

43.5.2碱金属氧化物的测定（参考GB 9000.9—88）1230

43.6原子吸收分光光度法1230

43.6.1基本原理和仪器1230

43.6.2基本分析方法（参考GB9000.1—88）1230

43.6.3测定条件1231

43.6.4标准溶液和试样溶液（参考GB 1347—88）1232

43.6.5锂、钠、钾、镁、钙、铁、铝、钴、镍、锰、铅、锌、锑、铜、银、镉的测定1233

43.6.6石墨炉原子吸收分光光度法测定高纯石英玻璃中微量杂质元素1234

43.7离子选择性电极法1235

43.7.1基本原理和仪器1235

43.7.2基本分析方法1236

43.7.3氟、钾、钠、钡、硼的测定1237

43.8发射光谱分析法1238

43.8.1电弧或火花发射光谱法1238

43.8.2电感耦合等离子体发射光谱法1241

43.8.3 X射线荧光光谱法1241

43.9无机质谱分析法1242

43.9.1基本原理和仪器1242

43.9.2无机质谱的定性、定量分析1242

43.9.3高纯石英玻璃中微量杂质元素的测定1243

43.10玻璃原料化学组成的分析1243

43.10.1酸性氧化物原料的分析1243

43.10.2碱金属氧化物原料的分析1245

43.10.3碱土金属氧化物原料的分析1246

43.10.4澄清剂原料的分析1247

43.11玻璃化学组成的分析1248

43.11.1石英玻璃的分析（参考GB/T3284—93）1248

43.11.2高硅氧玻璃的分析1248

43.11.3钠钙硅玻璃的分析（参考GB 1347—88）1249

43.11.4钠硼铝硅玻璃的分析（参考GB/T1549—94）1249

43.11.5铅钡锌玻璃的分析1249

43.11.6电子玻璃的分析1249

43.11.7磷酸盐玻璃的分析1249

参考文献1251

第44章 玻璃结构研究方法1253

44.1光电子能谱技术1253

44.1.1 X射线光电子能谱1253

44.1.2俄歇能谱法1259

44.2光谱分析技术1266

44.2.1紫外吸收光谱1266

44.2.2红外吸收光谱1272

44.2.3拉曼散射光谱1278

44.2.4扩展的X射线吸收精细结构谱1286

44.3核物理技术1291

44.3.1核磁共振谱1291

44.3.2穆斯堡尔谱1299

44.3.3电子自旋共振谱1305

44.3.4正电子湮灭技术1310

44.4电子显微镜分析技术1316

44.4.1透射电子显微镜1316

44.4.2扫描电子显微镜1322

参考文献1328

第45章 玻璃结构模型1333

45.1经典玻璃结构模型1333

45.1.1无规则网络结构模型1333

45.1.2晶子结构模型1337

45.1.3无规则网络与晶子结构模型的发展1339

45.2其他玻璃结构模型1341

45.2.1无序密堆球体模型1341

45.2.2多面体无规堆积模型1342

45.2.3无规线团模型1343

45.3玻璃结构的模型化技术1344

45.3.1物理模型化技术1344

45.3.2分子动力学模型化技术1344

45.4一些氧化物玻璃和硫系玻璃的结构模型1349

45.4.1二氧化硅玻璃1349

45.4.2氧化硼玻璃1352

45.4.3碱硅酸盐玻璃1354

45.4.4碱硼酸盐玻璃1356

45.4.5磷酸盐玻璃1358

45.4.6其他氧化物玻璃1360

45.4.7硫系玻璃1361

45.5分子动力学模型化技术在玻璃结构研究中的应用实例1363

45.5.1硅酸钙玻璃结构1363

45.5.2锂硼酸盐玻璃结构1368

参考文献1369