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这是一个关于第七章玻璃与陶瓷课件PPT,这节课主要是了解玻璃的种类,掌握玻璃的性能和在包装上的应用,熟悉玻璃包装容器制造方法。陶瓷的概念
陶瓷是以铝硅酸盐矿物或某些氧化物为主要原料,或加入配料并以当时的技术和工艺水平,按用途给予造型,表面涂上各种光滑釉,或特定釉和各种装饰,采取特定的化学工艺,用相当的温度和不同的气体(氧化、碳化、氮化等)烧结成一种或多种晶体。 欢迎点击下载哦。第七章玻璃与陶瓷课件PPT是由红软PPT免费下载网推荐的一款科学课件PPT类型的PowerPoint.
第七章玻璃、陶瓷包装材料
教学基本内容:介绍玻璃原料及种类和玻璃的性能;玻璃包装容器制造 。
重点:1.玻璃的种类
2. 玻璃的性能 耐热性、机械性能、光学性能、化学稳定性
3. 玻璃包装容器制造
难点:玻璃的性能
本章节主要教学要求:学生应了解玻璃的种类,掌握玻璃的性能和在包装上的应用,熟悉玻璃包装容器制造方法。
本章主要内容
1 概述
2玻璃的分类
3 玻璃的性能
4 陶瓷简介
玻璃与陶瓷属于硅酸盐类材料。玻璃与陶瓷包装是指以普通或特种玻璃与陶瓷制成的包装容器,如玻璃瓶、玻璃罐、陶瓷瓶与缸、坛、壶等容器。
第一节 玻璃包装材料
一、概述
1、玻璃发展历史
原始社会末期开始使用玻璃
九千年前偶然发现玻璃
五千多年——学会制造玻璃(埃及古墓)
3500年前——中国殷商时期的瓷器有“素肌玉骨”之称
2000年前——罗马人用砖砌筑小池熔化玻璃,玻璃透明
700年前~15世纪——世界玻璃制造中心在威尼斯,玻璃厂集中于穆兰诺岛
1615年——英国汤姆以煤炭为燃料的坩埚熔制技术
1675年——英国人拉文斯克罗夫制成含氧化铅的火石玻璃(中国战国时期出现铅钡玻璃)
1688年——法国人路易发明浇铸法
1790年——瑞士人发明搅拌法
1881年——德国人阿贝和肖特合作研究光学玻璃,奠定了玻璃科学基础
19世纪中期——发生炉煤气、蓄热室池窑得以应用,开始出现蒸汽机。
1903年——机械吹筒法
1913年——比利时弗克法建厂,1922年传入中国
1916年——美国人柯尔本法建厂,七十年代传入中国
1925年——美国皮兹堡法建厂,六十年代传入中国
七十年代——日本旭法研制成功,比利时格拉威伯尔法研制成功
1959年——浮法研制成功,1962年建厂
1971年——洛阳浮法投产
玻璃含义:作为一种材料和制品;
指物质的一种物理化学状态。
广义的玻璃包括无机物和有机物两大类,传统的玻璃是指无机玻璃。
玻璃定义:
ASTM(美国材料试验学会) :玻璃是熔融体冷却为固体时,不结晶的无机产物。
前苏联科学院名词术语委员会的定义为:由过冷熔体制得的无定形物体,不论其化学成分如何,冷凝范围多大,统称为玻璃。
我国《硅酸盐辞典》的定义是:介于晶态和液态之间的一种持抹状态,由熔融体过冷而得,其内能和构形熵高于相应的晶态,其结构为短程有序和长程无序。
2、玻璃的分类:
玻璃是由硅砂(或称石英砂:SiO2)、纯碱(Na2C03)、石灰石(CaC03)、长石(钾长石、钠长石、钙长石等)以及碎玻璃等为主要原料经高温(约1600℃)熔融、凝固而成的固体物质。
钠钙玻璃:CaO、Na2O的含量较高,最易成型加工,成本低,
常用于耐热性和耐化学性能无特殊要求的场合,主要
用于玻璃包装容器的玻璃瓶、罐以及其他玻璃器皿、
平板玻璃等。
玻璃 铅玻璃:以PbO成分较多的一种光学玻璃,具有较高的光折射
率,通常作为照明灯管使用。
硼硅酸玻璃:是一种含B203成分较多的中性硬质耐热玻璃。具有
耐化学性好、热膨胀系数低的特点,在包装上主要
制作医用注射药的小玻璃瓶及其他玻璃管等。
作为玻璃包装容器,其80%一90%是玻璃瓶和罐。
玻璃瓶:通常指的是饮料用的小口瓶,
玻璃罐:通常指的是食品用的广口瓶。
玻璃瓶罐的种类:主要包括啤酒瓶、各种酒瓶,饮料瓶、牛奶瓶、油瓶、调味品瓶、化妆品瓶、药瓶、果酱瓶、食品水果瓶等。
玻璃瓶罐是一种古老而又新颖引人的包装容器,在激烈的竞争中,它始终能介于食品、饮料、化工、医药等包装领域而立于不败之地。
3 玻璃包装容器的优点表现如下:
(1)无毒无味,化学稳定性极好,卫生清洁,耐气候性好。
(2)光亮、透明、美观,阻隔性能极好,不透气。
(3)原料来源丰富、价格便宜;成型性好,加工方便,品种形状灵活;可回收及重复使用。
(4)耐热、耐压、耐清洗;可高温杀菌,也可低温贮藏。
玻璃包装容器的缺点为:重量大,运输费用高;脆性大、易破碎,加工能耗大;印刷等二次加工性差。
缺点影响着玻璃包装容器的使用和发展。特别是受到质轻的塑料及其复合包装材料的冲击。
发展趋势:轻量化,玻璃容器(食品)的消耗量已占到包装材料总量的10%左右。
三、瓶罐玻璃的主要性能
玻璃是一种熔体受冷却,黏度逐渐增大而形成的非晶态刚体物质,它是一种不规则 SiO2四面体网状结构,没有明显的软化点。这种结构类似于液体的原子排列,因此当温度升高时;玻璃就逐渐从接近固体的状态变成接近液体的状态而呈现流动性,而冷却时又朝相反状态变化。
玻璃的性能除了决定于它的化学组成以外,还受加热过程温度变化的影响。
玻璃的性能表现在以下几个方面:
1.化学性能
玻璃是一种惰性材料,一般认为它对固体和液体内容物均具有化学稳定性,对绝大部分内容物,玻璃不会与之发生化学反应析出玻璃或其他有害杂质。
玻璃的耐蚀性对弱酸和水等内容物大多无任何影响,而对碱性溶液或高酸性内容物会有一定的影响,特别是在长时间、高温、高压的条件下会加速玻璃的腐蚀。玻璃能耐一定程度的酸,但在氢氟酸溶液中会被完全溶解。
玻璃的酸碱性也会影响其耐化学性能。中性玻璃(含硼、铝量多者)较碱性玻璃(如钠钙玻璃)具有更高的耐蚀性能。
钠钙玻璃是瓶、罐包装容器的主要种类,其中的碱性物质(如Na2O)会慢慢地从玻璃中析出而影响内容物品质,析出的碱金属在玻璃表面呈‘白点’或从表面脱落,发生所谓的‘风化’现象、从而形成悬浮或沉淀。化学品、医药品基本上采用中性玻璃容器进行包装。
2.物理力学性能
玻璃的力学性能主要表现为机械强度的大小。玻璃是一种脆性材料,它的理论强度比金属还大。可达100000kg/cm2。
由于玻璃表面经常会有细微伤痕、裂纹、刮伤等缺陷存在,其实际强度一般仅为理论强度的1%(约200-1000kg/cm2范围)。
即:玻璃的强度与化学组成关系不大,主要取决于玻璃的表面状况,通常,人们用金刚石刮痕折断玻璃板也是这个原理的实际应用。
对于玻璃表面的缺陷,通常可经退火或表面增强处理而使强度增大,退火玻璃一般强度可达700kg/cm2以上,而通过钢化处理可使强度达1400-2800kg/cm2,这种玻璃通常称为钢化玻璃。通过钢化处理可使外表面具有较高压力,而内部具有拉应力来提高强度。
钢化玻璃:是一种预应力玻璃,为通常使用化学或物理的方法,在玻璃表面形成压应力,玻璃承受外力时首先抵消表层应力,从而提高了承载能力,增强玻璃自身抗风压性,寒暑性,冲击性等。
钢化玻璃的优点:
① 安全性。当玻璃被外力破坏时,碎片成类似蜂窝状的碎小钝角颗粒,减少对人体的伤害。
② 高强度。同等厚度的钢化玻璃抗冲击强度是普通玻璃的3~5倍,抗弯强度是普通玻璃的3~5倍。
③ 热稳定性。钢化玻璃具有良好的热稳定性,能承受的温差是普通玻璃的3倍, 可承受200℃的温差变化。
钢化玻璃的缺点:
① 钢化后的玻璃不能再进行切割,和加工,只能在钢化前就对玻璃进行加工至需要的形状,再进行钢化处理。
②钢化玻璃强度虽然比普通玻璃强,但是钢化玻璃在温差变化大时有自爆(自己破裂)的可能性,而普通玻璃不存在自爆的可能性。
玻璃的强度:主要包括抗拉强度和抗压强度。
一般抗拉强度远小于抗压强度,约为抗压强度的l/20,因此,玻璃的拉应力是造成玻璃包装容器破损的主要因素。
玻璃包装容器的结构形状不合理,壁厚不均、表面划伤、应力集中等均会在温差突变、瞬间冲击等作用下导致容器破损。
玻璃包装容器的强度足以能承受较高的内压,因此,它可以用于含气饮料的包装,并能经受各种处理性操作过程。
3.光学性能
玻璃的光学性能表现为透明性和光泽度。当透明玻璃作为包装容器时,消费者对内容物可一目了然,并能少用或不用表面装饰而表现内容物的自然状态,同时,玻璃表现为各向同性、光亮,使玻璃包装容器具有极好的陈列效果,给人以明亮、清晰、高档的感觉。
大多数普通玻璃除了紫外线不能透过外,其他光线(包括红外线)均能透过。但玻璃的高透明度对某些内容物包装却是不利的,为了防止有害光线对内容物的损害,玻璃可以通过不同着色来防止。在这方面玻璃具有很大的灵活性,如洗发膏通常用乳白色瓶,而啤酒大多用茶色或绿色瓶包装。
绿色、琥珀色、乳白色称为标准三色,玻璃的颜色可通过加入各种着色剂加以着色,着色剂的加入,除了影响光学性能外,其他性能基本上无影响。
玻璃的光学性能体现为透明性和折光性。
干净的玻璃有高度的透明性。
由琥珀色玻璃吹制的瓶子(厚度2mm),能遮隔波长大于4500A的光,绿色玻璃能遮隔波长3500A左右的光。
厚度与种类影响玻璃滤光性。
玻璃的折光性使工艺品玻璃容器具光彩夺目的装潢效果。
玻璃有一定的耐热性,但不耐温度急剧变化。作为容器玻璃,在成分中加入硅、硼、铅、镁、锌等的氧化物,可提高其耐热性,以适应玻璃容器的高温杀菌和消毒处理。
容器玻璃的热稳定受热膨胀系数、抗拉强度和弹性系数的影响最大,它与抗张强度成正比,与热膨胀系数成反比。容器玻璃的厚度不均匀,或存在结石、气泡、微小裂纹和不均匀的内应力,均会影响热稳定性。
5.阻隔性能
玻璃对气体、液体及溶剂均具有完全阻隔性能,作为容器,其密封性较好,对盛装含气饮料,其CO2的渗透率几乎是零。只要封口严密,玻璃容器将是一种完美的、高阻隔性的包装容器。
6.复用性能
玻璃瓶可回收再用,碎玻璃可回收再熔融制造玻璃制品。
7.成型性能
玻璃是一种没有明显熔点的热塑性材料,因此,只要选择适当的模具、工艺就能制成各种形状和大小的容器及制品;如圆型、方型、矩型、异型等形状;其中包括长颈瓶、大口瓶(罐)、曲线型瓶及其他玻璃制品。
由于玻璃制品能从原料一次性成型而成,因此,其成型加工灵活、方便。
四、熔制玻璃的原料
按照玻璃制造过程中的作用和用量,玻璃原料分为主要原料相辅助原料两类。
主要原料:指往玻璃中引入各种氧化物的原料,如石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。按氧化物的性质又可分为酸性氧化物、碱性氧化的、碱土金属氧化物和二价氧化物、多价氧化物等。按所引入氧化物在玻璃结构中的作用,又可分为玻璃形成体氧化物、中间体氧化物和网络外体氧化物。
辅助原料:是指使玻璃获得某些必要的性质和加速熔制过程的原料。它们用量小,作用独特而重要。根据作用的不同,分为澄清剂、着色剂、氧化剂、还原剂等。
(一)主要原料
1、 SiO2
SiO2是最主要的玻璃形成体氧化物。含SiO2的原料在自然界中分布极为广泛,但适用于玻璃工业生产的并不多,一般常用硅砂、砂岩、石英岩等。硅砂又称石英砂,为颗粒状,质地纯净的硅砂为白色,因含有铁的氧化物和有机质,故一般呈淡黄色、浅灰色或红褐色。
硅砂的化学成分主要是SiO2,随着硅砂形成的条件及伴生矿物的不同,硅砂的化学组成中可含有少量的A1203 K2O、Na2O、CaO、Mgo、Fe2O3 等。Fe2O3,是有害成分,它能使玻璃着色而影响透明度。在有些硅砂中还含有Cr2O3,它的着色能力比Fe2O3 强30一50倍,可使玻璃呈绿色,所以在制造无色玻璃时,要严格控制这些着色氧化物杂质的含量。
2.Al203和B203原料
引入Al203的原料有长石、粘土等天然矿物,也有氧化铝、氢氧化铝等化工原料。还可以来用某些含Al203的矿渣或尾矿。
长石是向玻璃中引入Al203的主要原料之一,常见的长石有呈粉红色的钾长石(K2O · Al203 ·6Si02),呈白色的钠长石(N2O. Al203 ·6Si02)和钙长石(CaO.Al203 ·6Si02)。自然界中,它们常以不同比例的混合物形成矿物,所以长石的化学组成波动较大。
瓷土又称高龄土或粘土,是Al203 的原料之一。它的化学成分(Al203 ·2Si02 · 2H20)。因含有机杂质而呈黑色或灰色,一般含Fe2O3较多,需净化。
引入B203的原料为硼酸、硼砂。硼酸在加热时失水变为熔融的B203 。硼砂(Na2B4O7.10H20)加热时失去结晶水,至400-450℃时变为无水硼砂。
3.一价金属氮化物原料
主要包括Na20、K2O、Li20。它们是主要的网络外体氧化物。纯碱(Na2C03)是Na20的主要来源。芒硝(Na2S04)和硝酸钠也是Na2O的来源之一。芒硝和硝酸钠同时还具有澄清剂的作用。
硝酸钾和碳酸钾是引入K2O的主要原料。氧化锂主要是由碳酸锂和天然锂矿引入的。
4. 二价金属氧化物原料
主要包括CaO、MgO、BaO、ZnO、PbO等。
CaO是二价的网络外体氧化物,是玻璃中的稳定剂,即增加玻璃的化学稳定性和机械强度。在高温时,CaO能降低玻璃的粘度,促进玻璃的熔化和澄清。但当温度降低时,粘度增加得很快,使成型操作的料性变短。在一般玻璃中,CaO的含量不超过12%,医药用玻璃中则更低一些。CaO可通过方解石、石灰石、白垩及沉淀碳酸钙原料引入。
MgO在钠钙玻璃中是网络外体氧化物。以少于3.5%的MgO代替部分CaO,可以改善玻璃的料性,减慢玻璃的硬化速度。 MgO还有降低析晶的倾向.增加高温时玻璃的粘度。引入氧化镁的原料有白云石,菱镁矿和沉淀碳酸镁。
BaO是由硫酸钡和碳酸钡引入的;ZnO的原料为锌氧粉和菱锌矿;PbO的原料是铅丹和密陀僧(含氧化铅的固体催干剂,入油起促进干燥作用。是铅的氧化物矿物,它呈红色,属四方晶系,很重也很软,有油脂光泽。 产于铅矿床的氧化地带。铅的氧化物矿物还有一种叫铅黄,呈黄色,属正交晶系。密陀僧与铅黄产在一起。)
5.四价金属氧化物的原料
二氧化锆ZrO2是中间体氧化物, ZrO2能提高玻璃的粘度、硬度、折射率、化学稳定性,特别是能提高玻璃的耐碱性能,降低玻璃的热膨胀系数。含有ZrO2的玻璃比较难熔。引入ZrO2的原料主要是锆石英,是含有ZrO2的硅酸盐,化学成分为ZrO2.SiO2 。
(二)辅助原料
1.澄清剂
在玻璃原料中加入某种在高温时本身能汽化或分解放出气体,以促进排除玻璃中气泡的物质,称为澄清剂。常用的澄清剂有白砒、三氧化二锑、硫酸盐、氯化物、氯化钠、铵盐等。白砒即砒霜(As2O3),因其剧毒而较少使用。Sb2O3。,因比重大(5.18/cm3)对澄清铅玻璃尤为有效。硫酸盐澄清剂主要有Na2SO4 、BaSO4 、CaSO4,其中Na2SO4应用最广。氟化物主要是CaF2和Na2SiF6。氯化钠在高温下汽化,用作硫碳着色的棕色玻璃和硼硅酸盐玻璃的澄清剂。铵盐主要有(NH4)2SO4、NH4N03、NH4Cl。
2.着色剂
能使玻璃着色的物质统称着色剂,它们是一些过渡或稀土金属的氧化物。
3.脱色剂
玻璃的脱色主要是指减弱铁化合物对玻璃着色的影响,从而使无色玻璃具有良好的透明度。按其作用原理,可分为化学脱色剂和物理脱色剂两种。
化学脱色是借助于脱色剂的氧化作用,使着色能力强的FeO变为着色能力弱的FeO变为着色能力弱的Fe3O4
4FeO(绿色)十02=2Fe3O4(黄绿色)
氧化脱色剂还能消除使玻璃被有机物沾染的黄色。
常用的氧化剂有硝酸钠、硝酸钾、硝酸钡、白砒、氧化锑等。
物理脱色是往玻璃中加入一定数量能产生互补色的着色剂。使玻璃的黄绿色和蓝绿色得到互补。在生产中常常是物理脱色和化学脱色两种方法结合使用。
物理脱色剂有二氧化锗、硒、氧化钻等。
4.乳化剂
乳化剂是使玻璃呈不透明乳白色的物质,又称乳浊剂。最常用的乳化剂是冰晶石[3NaF.AlF3)、氟硅酸钠(Na2SiF6),萤石(CaF2)。氟化物作乳化剂时要与含A1203的原料同时加入。
5.碎玻璃
碎玻璃常用作玻璃原料的助熔剂。不用碎玻璃当然也能熔制玻璃,但合理使用碎玻璃不但可以废物利用,而且可以降低熔制温度,加速熔制过程。碎玻璃的用量,一般占配合料的25%-30%为佳。需要注意的是碎玻璃能够改变玻璃的性质和颜色,所以使用淬玻璃时要除去杂质。
五、玻璃瓶罐的制造
1、配料
将主要原料、辅助原料及碎玻璃经过干燥、粉碎;过筛后,按配方比例在混合机中混合。原料必须混合均匀,否则玻璃容器易出现条纹、节瘤和气泡等缺陷。
2、熔制
混合均匀的原料通过加料机加到用耐火材料砌成的熔窑中熔制。原料经过高温加热形成无气泡、无条纹并符合成型要求的均匀的玻璃液的过程称熔制。
钠-钙-硅玻璃的熔窑温度一般为1400-1600℃。在熔窑中将发生一系列的物理和化学变化,使结晶原料组成的配合料转变成非结晶的、质地均匀的玻璃熔体。在熔窑中,各种原料之间的反应极复杂。
3、成型
供料机将在熔窑中制得的与玻璃瓶罐的重量相当的、粘稠的玻璃熔体料滴供给制瓶机,吹制成型。
原理:利用玻璃在一定温度范围内有可塑性,并且能随温度降低而硬化、因而采用各种方法使之塑制成需要的形状。
吹一吹法:是先做成瓶罐雏形(雏形料泡),再将雏形料泡翻转到
成型方法 成型模,并向成型模吹入压缩空气,即制得成型瓶。
压一吹法:是将落入雏形模的料滴用金属冲头压制成瓶子雏
形,然后在成型模中吹制成瓶罐。
4、退火
初制成的玻璃容器还要经过退火处理和加工整理才能得到合格产品。
退火:是将成型后的玻璃容器置于退火炉中,加热到退火温度并保持一定时间,然后缓慢冷却的过程。
玻璃瓶罐在成形过程中与模具接触,表面受到急冷。出模后为防止变形,冷却速度也比较快,由于内外层的温度梯度造成收缩不均,从而产生应力。由于瓶罐各部位的厚度不完全相同,因此应力也不均衡,这使得瓶罐的机械强度和热稳定性大大降低,容易破裂。为此,在退火温度(一般为520-600℃)维持一定时间,使其内外温度一致,应力消除。然后以不致重新产生应力的冷却速度,使之缓慢冷却,制得玻璃结构均匀、应力符合要求的容器。
5、瓶罐的二次加工
经退火后的瓶罐大部分可以直接使用,也有部分产品根据用户的不同要求进行二次加工。
烧口:如啤酒瓶、汽水瓶等需耐内压力的容器,需对瓶口
进行烘烧,以消除微小裂纹,保证密封
钢化
二次加工 化学强化
研磨
抛光
印花
五、玻璃瓶罐的强度要求
包装工业中,有用于储存输送一定量液体(如汽酒、橘子汁)、试剂(如甲醇、乙醇)等小口瓶,还有广泛用于包装食品、药品、罐头制品以及日化生产的油脂、雪花膏之类产品的大口瓶。对这些玻璃瓶除要求具备一定的化学稳定性等性能外,还要求具备一定的强度。
玻璃瓶罐强度一般包括:内压强度、热冲击强度、机械冲击强度、翻倒强度、垂直荷重强度。
1、内压强度
瓶子盛装充气饮料时,其内压力在常温下为0.2-0.4MPa,若温度上升到40℃,内压力上升到0.35-0.6MPa,玻璃瓶必须能承受住这个压力,这个压力即为内压强度。是瓶子的主要强度指标,体现了瓶子的综合机械性能。
一般瓶形越复杂,其内压强度就越低,以圆形截面的瓶子的内压力为1的话,则长短轴为2:1的椭圆截面瓶子的内压强度仅为0.5,正方形截面的瓶子内压强度仅为0.1-0.25。
我国规定,充气酒瓶内压强度不低于1.0 MPa,不充气酒瓶不低于0.5 MPa,啤酒瓶大于1.2 MPa。
2、热冲击强度
温度发生变化时,玻璃瓶罐就会发生热胀冷缩,瓶表面受热或受冷时,由于瓶各部位的膨胀或收缩程度不同,而瓶子的形状又不能改变,这样使得各个部位不能自由伸缩,就产生复杂的应力,当其应力超过玻璃强度时,瓶子破裂。
急热冲击强度:急热时压应力为主
热冲击 急冷冲击强度:急冷时则以张应力为主瓶子破裂。
往往由张应力引起,一般热冲击标
准试验方法都采用急冷进行试验。
3、机械冲击强度
玻璃瓶在生产和使用过程中要经受多次的冲击和划伤,正是这些机械冲击而引起了瓶子破裂。由于冲击部位、冲击性质、瓶子状态与所造成的破损有关,因而不能制定出定量的机械冲击强度标准。在玻璃瓶生产中,一般采用适当地增加瓶子壁厚的方法来提高机械冲击强度。
4、翻倒强度
翻倒强度指瓶子放在某一平面上倒下时的强度,这也是冲击强度的一种。瓶子翻倒时所受到底冲击力与瓶子质量、重心位置和瓶子形状关系很大。设计瓶形时应使之稳定性高,即使其瓶底加大,重心降低以提高翻倒强度。
5、垂直荷重强度
瓶子运输时,下层的瓶子受到上面瓶子重力的垂直荷重。其荷重强度较差的有4000N,好的瓶子可达50000N。一般瓶子受垂直荷重强度也与瓶身和瓶子底直径有关。
与瓶肩形状密切相关:波斯敦圆形28MPa
方肩3.5MPa
香槟酒瓶形70MPa
肩形56MPa
上述各种强度中,内压强度、机械冲击强度是最重要的。
思考题:
1.玻璃包装材料与其它包装材料相比,其主要优缺点有哪些?
2.熔制玻璃的主要辅助原料有哪几类?
3.玻璃包装容器都有哪些类型?
4.玻璃的耐热冲击强度受哪些因素的影响?为什么急冷对玻璃容器的破坏大于急热?
5.什么是玻璃的理论强度?为什么玻璃的实际强度远远小于理论强度?
6.玻璃瓶罐的强度指标主要有哪些?它们的主要影响因素是什么?
7.玻璃的化学性质有哪些?玻璃的化学组成对其化学性质有什么影响?
8.玻璃容器的退火分为哪几个阶段?为什么要控制各阶段的时间或升、降温速度?如何控制?
第二节 陶瓷包装材料
一 陶瓷的概念
陶瓷是以铝硅酸盐矿物或某些氧化物为主要原料,或加入配料并以当时的技术和工艺水平,按用途给予造型,表面涂上各种光滑釉,或特定釉和各种装饰,采取特定的化学工艺,用相当的温度和不同的气体(氧化、碳化、氮化等)烧结成一种或多种晶体。
二 陶瓷的化学组成
陶瓷由各种基本金属氧化物组成,单元系有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、MnO4、TOi2、ThO2、Y2O3、La2O3;二元系统与三元系统最多,还有碳化物如SiC,WC,TiC,B4C;氮化物如Si3N4,BN,TiN,AIN;氮氧化物等。陶瓷的矿物组成有刚玉(Al2O3)、莫来石(3Al2O3·2SiO2-2Al2O·SiO2)、白硅石、磷石英、石英、磷英石、镁黄长石、钙长石、硅铍石、尖晶石、锆英石等。
(三)釉与陶瓷结合的作用
(1)使陶瓷胎表面致密化,不透水和气,并且有光 泽,形成一层润滑的连续相;
(2)减少表面缺陷,给人一种晶莹如玉的美感
(3)使表面处于承受若干预加压应力状态,相对提 高使用强度;
(4)消除表面显微裂纹,形成滑润的表面,容器易洗刷、消毒、灭菌、保持良好的清洁状态。
(三)陶瓷的种类及性能
陶瓷的化学稳定性与热稳定性均好,能耐各种化学物品的侵蚀,热稳定性比玻璃好,在250℃~300℃时也不开裂,并耐温度剧变。
不同商品包装对陶瓷的性能要求也不同,如高级饮用酒(如茅苔酒),要求陶瓷不仅机械强度高,密封性好,而且要求白度好,并有光泽。有些材料则要求电绝缘性、压电性、热电性、透明性、机械性能等。包装用材料,主要从化学稳定性和机械强度考虑。
陶瓷种类
粗陶器:多孔、表面粗糙、不透明,有较大的吸水率和透气性,主要用作缸器。
精陶器:气孔率和吸水率小于粗陶器,常作坛、罐和陶瓶。
瓷 器:结构紧密均匀,均为白色,表面光滑,吸水率低。极薄瓷器还具有半透明的特性,按原料不同,瓷器又分长石瓷、绢云母质瓷、滑石瓷和骨灰瓷等。
炻 器:介于瓷器与陶器之间的一种陶瓷制品,有粗炻器和细炻器两种,主要用作缸坛等容器。
特种陶瓷
金属陶瓷——在陶瓷原料中加入金属微粒,如镁、镍、铬、钛等,使制出的陶瓷兼有金属的韧而不脆的和陶瓷的耐高温、硬度大、耐腐蚀、耐氧化性等特点;
泡沫陶瓷——质轻而多孔,其孔隙是通过加入发泡剂而形成的,具有机械强度高、绝缘性好、耐高温的性能。玻璃与陶瓷材料PPT课件:这是一个关于玻璃与陶瓷材料PPT课件,主要介绍了无机非金属材料—陶瓷;先进陶瓷;陶瓷概述;古代制陶技术的发展;陶瓷的分类;陶瓷的加工工艺;传统陶瓷;陶瓷产品;玻璃概述;玻璃的主要用途;玻璃的特性与分类;玻璃的组成;玻璃的熔制;玻璃的二次加工;玻璃材料的运用;经典设计,陶瓷与玻璃无机非金属材料—陶瓷 陶瓷有两种不同的定义。广义上讲,陶瓷是泛指一切经高温处理而获得的无机非金属材料,除先进(特种)陶瓷外,还包括玻璃、搪瓷、水泥和耐火材料等。从狭义上讲,用无机非金属化合物粉体,经高温烧结而成的,以多晶聚积体为主的固态物均称为陶瓷,显然主要指先进陶瓷。 先进陶瓷 先进陶瓷的化学键是由共价键与离子键组成;具有优良的耐高温、耐磨、耐腐蚀的特点;先进陶瓷(也称精细陶瓷或高技术陶瓷)是在传统陶瓷的基础上发展起来的,具有相对陶瓷高强高韧的优良特性。陶瓷概述陶瓷材料是人类最早利用的非天然材料。传统概念的陶瓷是指以黏土为主和其它天然矿物原料经过拣选、粉碎、混炼、成型、煅烧等工序而成的制品。陶瓷材料由传统的黏土硅酸盐材料,逐渐向碳化物、氮化物、硼化物过渡,以获得更为优异的理化性能。古代制陶技术的发展 陶瓷的分类按陶瓷材料分类陶瓷的加工工艺原料制备陶瓷的加工工艺坯体干燥 上釉釉的主要作用烧结传统陶瓷—日用陶瓷器皿传统陶瓷建筑陶瓷卫生陶瓷及卫浴产品陶瓷产品 玻璃概述玻璃的特点玻璃的主要用途玻璃的特性与分类玻璃的组成 玻璃的熔制硅酸盐的形成玻璃的形成玻璃的澄清与均化玻璃液的冷却玻璃的二次加工成型加工玻璃材料的运用玻璃艺术品经典设计 幽灵扶手椅由整块12mm厚的玻璃切割弯曲成型家具,欢迎点击下载玻璃与陶瓷材料PPT课件哦。
玻璃与陶瓷材料PPT:这是一个关于玻璃与陶瓷材料PPT,主要介绍了原始人居住的洞穴、毛草屋、石屋、砖瓦房、摩天大楼;传统的硅酸盐材料;你知道吗?世界奇观;唐三彩;景德镇瓷器;景德镇四大名瓷;陶瓷;陶瓷器的主要原料;陶瓷器制造过程示意图;生活向导;玻璃;特种玻璃;釉料金属元素与彩色陶瓷;课堂总结,景德镇四大名瓷青花瓷粉彩瓷玲珑瓷颜色釉 陶器和瓷器如何区别?摸,听,看陶瓷为什么会有丰富的色彩?彩釉=普通釉料+重金属离子带有彩釉的饮食器皿,使用不当会引起中毒,你认为对吗?重金属离子在一定条件下(如:酸性)能溶解出来,达到一定量会使人中毒。在使用彩釉器皿时应注意什么?不要将酸梅汤、食醋、苹果酱等食物长期放在彩釉瓷碗中,欢迎点击下载玻璃与陶瓷材料PPT哦。
玻璃与陶瓷的区别PPT:这是一个关于玻璃与陶瓷的区别PPT,这节课主要是了解玻璃的定义,玻璃的分类,夹丝玻璃特性和用途,玻璃马赛克特性和用途,装修中常见的品种,平板玻璃特性和用途,高性能中空玻璃特性和用途的等等介绍内容。《玻璃与陶瓷用胶黏剂及粘接技术》 市场价:¥28元 作 者: 管蓉 鲁德平 杨世芳 出版社: 化学工业出版社 上市日期:2004年10月 开 本:32开 。