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1、第十章玻璃包裝材料玻璃包裝材料的定義和分類廣義上包括無機(jī)玻璃和有機(jī)玻璃。這里的玻璃是指無機(jī)玻璃。定義：結(jié)晶態(tài)和液態(tài)之間的特殊狀態(tài)，通過熔體過冷獲得。其內(nèi)能和組態(tài)熵高于相應(yīng)的晶態(tài)，結(jié)構(gòu)為短程有序和長程無序。成分和分類：元素玻璃、鹵化物玻璃、氧化物玻璃：工業(yè)生產(chǎn)的主要商用玻璃品種。硫系玻璃是以兩種以上玻璃形成體氧化物的含量命名的。例如，在由SiO2、B2O3和Al2O3構(gòu)成的玻璃中，如果氧化物含量為SiO2、B2O3和Al2O3，則稱為硼硅酸鋁。第10章第10章玻璃包裝材料玻璃包裝材料第1節(jié)玻璃的結(jié)構(gòu)I.晶體和玻璃晶體的比體積溫度曲線和玻璃比體積溫度玻璃晶體熔融液過冷熔體tgtm第10章玻璃包裝材

2、料玻璃包裝材料2 Na2O-CaO-SiO2玻璃結(jié)構(gòu)第1節(jié)玻璃結(jié)構(gòu)第10章玻璃包裝材料玻璃包裝材料3。普通玻璃結(jié)構(gòu)普通玻璃由Na2O（12%）、Cao（6%）、SiO2（66%）和少量Al2O3、MgO等氧化物組成，屬于鈉鈣玻璃。第1節(jié)玻璃的結(jié)構(gòu)第10章玻璃包裝材料第2節(jié)玻璃的物理性能由構(gòu)成玻璃的原子質(zhì)量決定，也與原子的積累和配位數(shù)有關(guān)。玻璃結(jié)構(gòu)致密，密度增大。相反，它被減少了。各種玻璃的密度差別很大。石英玻璃的最低密度為2.21g/cm3。含有大量氧化鉛的重燧石玻璃的密度為6.5g/cm3。普通玻璃的密度約為2.5g/cm3。（一） 密度第10章玻璃包裝材料玻璃包裝材料（II）硬度是指固體材

3、料在不產(chǎn)生殘余變形的情況下抵抗另一固體滲入其內(nèi)部的能力。玻璃的硬度主要取決于原子半徑、電荷和體積密度。第二節(jié)玻璃的物理性能第十章玻璃包裝材料玻璃包裝材料（三）機(jī)械強(qiáng)度玻璃是一種脆性材料，其機(jī)械強(qiáng)度一般用抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等表示，分為理論強(qiáng)度和實(shí)際強(qiáng)度。第2節(jié)玻璃的物理特性第10章玻璃包裝材料玻璃包裝材料的粘度：它是一個(gè)物理量，表示液體的內(nèi)耗或阻礙液體流動的特性。液體的粘度f=。A.（DV/dy），其中：f內(nèi)耗液體層面積DV/dy垂直于流體運(yùn)動方向上的速度梯度。比例系數(shù)稱為內(nèi)摩擦系數(shù)或粘度=（F/a）/（DV/dy）=/（DV/dy），其中：粘性液體流動的剪切應(yīng)力粘度，單位為泊（P），

4、或以pa.s表示。10p=1pA。玻璃的粘度第二節(jié)玻璃的物理特性第10章玻璃包裝材料玻璃包裝材料在玻璃加工技術(shù)中，粘度通常設(shè)定為10105 pa。S（102106p）在溫度變化率范圍內(nèi)稱為玻璃的材料特性。長玻璃的粘度（長材料特性）隨溫度變化緩慢；短玻璃的粘度（短材料特性）隨溫度迅速變化。注（IV）玻璃的粘度第2節(jié)玻璃的物理特性第10章玻璃包裝材料玻璃包裝材料的定義：物體將熱能傳遞到較低溫度方向的能力稱為熱導(dǎo)率。玻璃是熱的不良導(dǎo)體。在高溫下，主要是輻射換熱；在低溫下，主要是熱傳導(dǎo)。玻璃的導(dǎo)熱性與其成分有關(guān)。引入了SiO2、B2O3和Al2O3等氧。隨著一價(jià)和二價(jià)金屬氧化物的引入，熱導(dǎo)率增加。玻璃

5、的導(dǎo)熱性第2節(jié)玻璃的物理性能第10章玻璃包裝材料玻璃包裝材料（6）玻璃的光學(xué)性能具有優(yōu)異的光學(xué)性能，包括折射、反射和透射。根據(jù)玻璃的成分玻璃包裝印刷，它與制造工藝和光的波長有關(guān)。對于玻璃容器，透明玻璃包裝可以促進(jìn)產(chǎn)品的銷售。可見光和紫外線的穿透會加速玻璃容器中某些產(chǎn)品的變質(zhì)。第二節(jié)玻璃的物理性能第十章玻璃包裝材料玻璃包裝材料的化學(xué)穩(wěn)定性是指玻璃抵抗氣體、水、酸、堿或其他化學(xué)試劑和藥物溶液腐蝕的能力。一般來說，玻璃具有良好的化學(xué)惰性，但成分中的Na2O和其他金屬離子可溶解在水中，導(dǎo)致玻璃的腐蝕以及與之接觸的溶液的pH值改變玻璃水濕空氣酸堿（VII）玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性第2節(jié)玻璃的物理性能第10章玻璃包裝材料玻璃

6、包裝材料5。玻璃化學(xué)穩(wěn)定性試驗(yàn)粉末法水、酸或堿溶液以一定粒度和質(zhì)量侵蝕玻璃粉末，然后選擇合適的方法確定其蝕刻量。粉末法是對玻璃新截面的蝕刻，它能客觀地反映玻璃本身的化學(xué)穩(wěn)定性。表面法是用水、酸或堿溶液測量具有一定表面積的玻璃樣品或容器的腐蝕的方法。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)更接近實(shí)際使用條件。玻璃表面的狀態(tài)在任何時(shí)候都會受到周圍大氣的影響。第2節(jié)玻璃的物理性能第10章玻璃包裝材料玻璃包裝材料第3節(jié)玻璃容器的成型和加工I.玻璃的熔化和成型I）玻璃的熔化1。玻璃爐又稱玻璃爐。有兩種類型：罐式窯和坩堝窯。熔化溫度為15001600。采用耐火材料，規(guī)格以面積表示，爐墻使用壽命為3年。第10章第10章玻璃包裝材料

7、玻璃包裝材料第3節(jié)玻璃容器的成型和加工I.玻璃的熔化和成型2。玻璃熔融過程中硅酸鹽形成階段的反應(yīng)在很大程度上以固態(tài)進(jìn)行。在該階段結(jié)束時(shí)，配料變成不透明燒結(jié)礦，由硅酸鹽和二氧化硅組成。在800-900完成。玻璃形成階段繼續(xù)加熱，硅酸鹽和剩余二氧化硅相互熔合，燒結(jié)材料變得透明，化學(xué)成分和性能不穩(wěn)定。溫度在1200-1250之間。在澄清階段，溫度升高，粘度逐漸降低，液態(tài)玻璃中可見的氣泡慢慢流出并進(jìn)入爐氣，這就是所謂的澄清過程。溫度1400-1500。粘度保持在100p左右。第十章第十章玻璃包裝材料第三節(jié)玻璃容器的形成和加工均化階段玻璃的化學(xué)成分和折射率趨于一致的階段稱為均化。溫度略低于澄清階段。在冷

8、卻階段，玻璃質(zhì)量符合要求，玻璃冷卻液降低溫度200300。冷卻后的溫度約為1200。粘度增加至喂料器所需的值（1000p）。熔化過程是一個(gè)連續(xù)的操作過程，在熔爐的不同部分進(jìn)行五個(gè)階段。I.玻璃的熔化和成型2。玻璃熔化工藝第10章，第10章，玻璃包裝材料，第3節(jié)，玻璃容器的成型和加工2）。形成玻璃容器1。玻璃粘度隨溫度的變化和特性溫度粘度隨溫度的降低而增加是玻璃制品成型定型的基礎(chǔ)。在玻璃生產(chǎn)中，不同階段的特性粘度值和相應(yīng)的特性溫度通常被控制為過程參數(shù)和監(jiān)控過程的操作點(diǎn)。第10章，第10章，玻璃包裝材料，玻璃包裝材料第3節(jié)玻璃包裝印刷，玻璃容器的成型和加工熔點(diǎn)：也稱為熔點(diǎn)，玻璃熔點(diǎn)是成型操作點(diǎn)的溫度范圍：從操

9、作點(diǎn)到軟化點(diǎn)的溫度范圍內(nèi)，粘度急劇變化，玻璃在此范圍內(nèi)形成。對于瓶和罐玻璃，成型開始（液滴），粘度分別為103p和107P，相應(yīng)溫度分別約為1200和760。軟化點(diǎn)：玻璃不變形的最高溫度。降解點(diǎn)：原子有足夠的擴(kuò)散速度，在短時(shí)間內(nèi)消除玻璃的殘余應(yīng)力。應(yīng)變點(diǎn)：玻璃開始變成易碎的固體。在應(yīng)變點(diǎn)附近，由于粘度的增加，引入的應(yīng)力將成為硬化玻璃中的殘余應(yīng)力。二） 玻璃容器的成型第10章玻璃包裝材料第3節(jié)玻璃容器的成型和加工II）玻璃容器的成型第10章玻璃包裝材料第3節(jié)玻璃容器的成型和加工III）成型缺陷玻璃容器成型后，可能會有許多缺陷，一些來自玻璃原料，一些來自模具和成型操作。第十章玻璃包裝材料玻璃包裝材

10、料第三節(jié)玻璃容器的成型和加工三、玻璃容器的退火和表面處理。成型后冷卻過程中產(chǎn)生的殘余熱應(yīng)力使瓶罐的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性大大降低，甚至自破裂。玻璃容器和產(chǎn)品的退火是消除玻璃中殘余熱應(yīng)力的熱處理過程。玻璃瓶和玻璃罐中的應(yīng)力是永久應(yīng)力。當(dāng)玻璃冷卻到室溫且溫度梯度消失時(shí)，仍然存在的應(yīng)力稱為永久應(yīng)力或殘余應(yīng)力。產(chǎn)生的基本條件是：快速冷卻速度和冷卻開始溫度高于玻璃的應(yīng)變點(diǎn)。除非退火，否則玻璃制品中始終存在永久應(yīng)力。第十章玻璃包裝材料第三節(jié)玻璃的成型和加工c這叫做暫時(shí)的壓力。基本條件是：冷卻速度快，冷卻開始時(shí)的溫度低于玻璃應(yīng)變點(diǎn)。一般來說，臨時(shí)應(yīng)力不會對玻璃制品造成損壞。如果溫度快速變化引起的臨時(shí)應(yīng)力超過玻璃

11、的機(jī)械強(qiáng)度，玻璃也可能破裂。玻璃瓶和玻璃罐的退火是指將玻璃中的殘余應(yīng)力消除或降低到允許值的熱處理過程。任何玻璃制品在加工過程中都會產(chǎn)生殘余熱應(yīng)力或永久應(yīng)力。3、 玻璃容器的退火和表面處理第10章玻璃包裝材料玻璃包裝材料第3節(jié)玻璃容器成型和加工退火溫度范圍的選擇：在低于轉(zhuǎn)變溫度（TG）的適當(dāng)溫度范圍內(nèi)，玻璃的結(jié)構(gòu)基團(tuán)仍然可以移動，這樣可以消除玻璃中的熱應(yīng)力。一般來說，普通玻璃的上限約為600，粘度為1011p，下限約為540，粘度為1013p。在較高退火溫度下，3分鐘后可消除95%!的(MISSING)應(yīng)力，在較低退火溫度下，3分鐘后可消除5%!的(MISSING)應(yīng)力。退火過程包括四個(gè)階段：加熱、保溫、緩慢冷卻和快速冷卻。退火熱處理工藝可分為一次退火和二次退火。成型后立即進(jìn)入退火爐的玻璃瓶和玻璃罐的熱處理稱為一次退火。玻璃制品冷卻后退火，稱為二次退火。退火熱處理在退火爐中進(jìn)行。3、 玻璃容器的退火和表面處理第10章玻璃包裝材料

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