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8.3.1 玻璃的熔融和成型加工在线视频

8.3.1 玻璃的熔融和成型加工

下一节:8.3.2 非传统方法制造玻璃

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8.3.1 玻璃的熔融和成型加工课程教案、知识点、字幕

我们下边讲

玻璃的熔融和加工

我们在第一章就讲过

金属是冶炼成的

陶瓷是烧结成的

玻璃是熔凝成的

玻璃是熔凝成的

我们看玻璃到底是怎么加工

传统的加工方法

是利用玻璃窑

利用玻璃窑 是怎么意思

就是一个尺寸非常大的

一个玻璃窑

几十米长的大玻璃窑

把什么

二氧化硅 石灰 苏打

放到里边去

把它加热

加热到多少度

要加热到1400度左右

充分的熔化

使它充分的反应

然后还要加热到

1600度左右

叫做澄清化

为什么叫澄清化

澄清化的目的 我想两条

第一条是更均匀

第二条要把里边的气泡

完全给它跑出去

因为到1600度

它的粘度就更低了

气泡根据理想气体状态方程

它温度提高

它压力就更大了

压力更大 体积就膨胀

一膨胀它就冒出来了

冒到外边去了

所以箱式炉 箱式窑

是例如长30米 宽10米

深1.5米的长方形的

玻璃熔融槽

由投入口① 投入混合料

在熔融室②中被加热到

最高1400度到1600度

变为均质溶液

那么在澄清室③中除泡

从引出口④送到成型机

然后制成瓶 板 电视机

玻璃壳等等玻璃制品

一般是用

箱式窑制作玻璃

我们可以看到

玻璃行业

是个耗能的行业

另外在过程当中

要排出二氧化碳出来

因此玻璃行业

是高耗能 高污染的一个行业

这是传统的

那么实际上现在的平板玻璃

都是用浮法玻璃来制造的

浮法玻璃

我们现在有一百几十条生产线

全部是生产玻璃

你们看看现在

中国给亚洲非洲拉美洲签合同

其中有高铁项目

还有平板玻璃项目

就是说产业

现在我们已经过关了

我们现在国内有近二百条

平板玻璃生产线

采用的方法都是浮法玻璃

什么叫做浮法玻璃

就是说 把熔融的玻璃

放在一个浮槽当中

浮槽是什么做的

是熔融锡做的浮槽

熔融锡做的

在一千一百度左右的时候

流到锡槽里面来

然后通过锡槽往前拉

要冷却

冷却到六百度以后

从锡槽出来

然后得到一定的温度

浮法有什么好处

它工艺比较简单

最主要的特点是什么

过去的平板玻璃

都是轧出来的

轧出来的玻璃

两面是有明显的痕迹

有波纹 有划道

你们看看你们早期

我们小时候那个玻璃窗

好多都是

有很多的有棱

你做窗玻璃还勉强凑合

你要做镜子来讲

你一照镜子就成了丑八怪了

这不行

所以那个平板玻璃

必须得表面研磨

这一研磨 玻璃本身不值钱

那么一研磨马上价钱就上去了

所以过去的玻璃镜什么的

都非常贵

那么现在的玻璃都是浮法玻璃

注意浮法玻璃

锡的密度要比玻璃的密度

要高的多

锡在底下

那么玻璃下来

玻璃一千一百度到了锡槽上

玻璃跟锡接触的是锡面

表面上接触的是跟空气

那么这两个表面都非常平

得到的玻璃以后

不经过再加工

就可以用

平板玻璃

你们看看

好多高层建筑有玻璃屏幕

大饭店里边大堂里头

那个窗都是玻璃的

所以玻璃作为一个建筑材料

浮法是1951年英国的皮尔金顿公司发明的

一直到现在

推广到全世界

当然一般的浮法玻璃

它生产的玻璃板的厚度

是在6到7个毫米

6到7个毫米

那么你要想把它变薄

要想把它变厚

还要采取一些措施

措施还是经过了很长时间

才达到的目的

那么这是

在浮法发明初期

可制造的浮法玻璃厚度

一般限于6.8到7.5毫米

随着此后的技术发展

通过提高玻璃板坯的拉伸力

可制成5到6个(毫米)

而为了制造2个(毫米)

更薄的或者更厚的

采取了一些措施

现在都已经达到目的了

那么现在

传统的平板玻璃 注意

传统的平板玻璃

就是浮法用的玻璃

现在我们液晶显示器

家里看电视

都用液晶显示器看的

38英寸的 42英寸的

56英寸的

现在到了150英寸的

液晶显示器的都有了

这个玻璃不能用浮法

为什么不能用浮法

主要是浮法当中

有几个问题

第一个问题就是锡槽

锡槽下表面

接触的是锡

锡对着玻璃有沾污

既有锡的金属原子或者离子

在玻璃表面上

另外锡面

可能有一些波长很长的

一些个波动

比如哪儿地震

可能传到上面来了

得到玻璃

波长很长的波纹

那么这些对液晶显示器

TF TLCD 都是有问题的

那么问题为什么对

对离子的沾污

另外什么

液晶显示器用的玻璃

不能添钾添钠

不能用石灰苏打玻璃

里边不能用一价

碱金属的离子是绝对要不能有的

再严格一点的

其他金属离子

也是不允许有的

这是为什么

因为液晶显示器

它是个电压器件

就是靠两边的加电压

或者说液晶显示器里边

那液晶材料本身

液晶层它是个电容在起作用

它是个电压器件

它是个电压器件就不能有离子

金属离子跑到液晶里边去

液晶里边去

它就不是电压器件了

变了个电流器件了

一旦电流通过液晶材料

液晶就失效了

因此对液晶显示器里边的清洗

或者用的材料要求非常严格

不能用浮法玻璃

那么用什么玻璃

用什么玻璃

用溢流法

溢流法 注意这是溢流法

溢流法就是说

我们看这是用一个金属铂

白金做的一个大槽子

要从底下把玻璃液打上来

使它漫过玻璃槽

形成一条幕

这个幕漫过来以后

两边流流流 合并到一块去以后

往下走的过程当中冷却

用的这种

这叫溢流法

注意 液晶显示器

用的玻璃

首先是材料上

不能用石灰苏打玻璃

第二条

也不能用一般的浮法

用什么

用溢流法

那么现在我们国内的生产线

平板显示器

大家伙都知道

我们现在进口的东西

从国外进口的东西

好像印象当中

进口最多的是石油 不然

现在进口最多的东西

第一大项是芯片

两千多万美元

第二大项是面板

液晶面板

第三大项才是石油

无论是芯片还是液晶面板

都牵扯到材料的问题

比方说液晶显示器的

做面板

其中关键的材料

最关键的材料

就是平板玻璃

平板玻璃

当然我们现在国内也建

建8.5代线 建好多

但是玻璃面板

它是一个瓶颈

这采取溢流法

说起来容易做起来难

因为玻璃板

液晶显示器的玻璃板

用的很薄

都是1点几

1.3 1.5 1.7

我们一般的台式监视器

用的那个液晶平板

0.6 0.7

手机 0.2 0.3

甚至最薄的

0.1毫米的玻璃

这要求是非常高的

对表面的光洁度 对纯度

等等这些要求是非常高的

那显示出来

玻璃本身

它并不是一个日常用的

玻璃杯 碗 瓶

它并不是这样

它里边牵扯到好多高新技术

在这里边

那么再看看

我在讲的

这个图看出来

这边是个浮法

最左边是浮法玻璃

这是常用的

中间图是下拉法

最右边图是溢流法

你们看溢流法

图上看的很清楚

是一个白金的

一个玻璃槽

从下边把玻璃打进去

像液体一样

拿泵打进去

然后使玻璃液

溢流流下来

像盛饭一样

盛满了往外流

流下来

流下来过程当中

往下边会合

会合的过程当中往下拉

拉的过程当中它也冷却了

靠自重

实现高质量的平板玻璃

这个说起来容易 做起来比较难

材料学概论课程列表:

第1讲 材料的支柱和先导作用

-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准

--1.1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准

-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准--作业

-1.2 材料的作用

--1.2.1 材料是人类社会进步的标志

--1.2.2 材料是当代文明的根基

--1.2.3 材料是各类产业的基础

--1.2.4 先进材料是高新技术的核心

--1.2.5 新材料是国家核心竞争力的体现

--1.2.6 材料可以“点石成金,化腐朽为神奇”

--1.2.7 “制造材料者制造技术”,材料可以“以不变应万变”

--1.2.8 复合材料和功能材料大大扩展了材料的应用领域

-1.2 材料的作用--作业

-1.3 材料科学与工程四面体

--1.3.1 材料科学与工程的定义和学科特点

--1.3.2 材料科学与工程四要素

--1.3.3 重视材料的加工和制造

--1.3.4 提高材料的性能永无止境

-1.3 材料科学与工程四面体--作业

-1.4 材料与创新

--1.4.1 关注材料的最新应用——强调发展,注重创新

--1.4.2 “9.11事件”世贸大厦垮塌和“3.11大地震”福岛核事故都涉 及材料

--1.4.3 新材料如何适应技术创新和产业创新

-1.4 材料与创新--作业

-本讲作业--作业

第2讲 材料就在元素周期表中(一)

-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布

--2.1 在元素周期表中发现材料

--2.1.2 元素周期表中120种元素综合分析

--2.1.3 原子的核外电子排布(1)——量子数和电子轨道

--2.1.4 原子的核外电子排布(2)——电子排布的三个准则

-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布--作业

-2.2 元素周期表反映元素的规律性

--2.2.1 核外电子排布的应用(1)——碳的sp3、sp2、sp杂化

--2.2.2 核外电子排布的应用(2)——四面体键的奇妙之处

--2.2.3 核外电子排布的应用(3)——电子授受及元素氧化数变化

--2.2.4 核外电子排布的应用(4)——过渡族元素和难熔金属

--2.2.5 原子半径、离子半径和元素的电负性

--2.2.6 原子的电离能和可能的价态表现

-2.2 元素周期表反映元素的规律性--作业

-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素

--2.3.1 稀土元素和锕系元素

--2.3.2 日常生活中须臾不可离开的元素

-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素--作业

-本讲作业--作业

第3讲 材料就在元素周期表中(二)

-3.1 材料性能与组织结构的关系

--3.1.1 材料性能和化学键类型之间的关系

--3.1.2 材料性能与微观结构的关系

--3.1.3 铁的晶体结构

--3.1.4 材料性能与组织的关系

-3.1 材料性能与组织结构的关系--作业

-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体

--3.2.1 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体

--3.2.2 化合物半导体和荧光体材料

-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体--作业

-本讲作业--作业

第4讲 金属及合金材料(一)

-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢

--4.1.1 从矿石到金属制品(1)——高炉炼铁

--4.1.2 从矿石到金属制品(2)——转炉炼钢

-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢--作业

-4.2 金属材料的组织结构

--4.2.1 晶态和非晶态、单晶体和多晶体

--4.2.2 相、相图、组织和结构

--4.2.3 凝固中的形核与长大

--4.2.4 钢的各种组织形态

-4.2 金属材料的组织结构--作业

-4.3 铸锭及其组织

--4.3.1 铸锭组织和连续铸造

-4.3 铸锭及其组织--作业

-本讲作业--作业

第5讲 金属及合金材料(二)

-5.1 金属材料的加工

--5.1.1 金属的热变形

--5.1.2 金属的冷变形

--5.1.3 由铜锭到铜箔的压延加工

-5.1 金属材料的加工--作业

-5.2 钢材的热处理

--5.2.1 热处理的目的和热处理温度的确定

--5.2.2 钢的退火(annealing)

--5.2.3 钢的正火(normalizing)

--5.2.4 钢的淬火(quenching)(1)——加热和急冷的选择

--5.2.5 钢的淬火(quenching)(2)——增加淬透性和防止淬火开裂

--5.2.6 钢的回火(tempering)

--5.2.7 恒温转变

-5.2 钢材的热处理--作业

-5.3 钢的强化机制

--5.3.1 钢的强化机制及合金钢

--5.3.2 应用最广的碳钢

--5.3.3 表面处理(1)——表面淬火及渗碳淬火

--5.3.4 表面处理(2)——表面渗碳、氮化及喷丸处理

--5.3.5 合金钢(1)——强韧钢、可焊高速钢和工具钢

--5.3.6 合金钢(2)——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢

--5.3.7 铸铁及轻金属的减振应用

-5.3 钢的强化机制--作业

-本讲作业--作业

第6讲 粉体及纳米材料

-6.1 粉体材料的性能

--6.1.1 粉体及其特殊性能(1)——小粒径和高比表面积

--6.1.2 粉体及其特殊性能(2)——易流动性和高分散性

--6.1.3 粉体及其特殊性能(3)——低熔点和高化学活性

--6.1.4 粉体的特性及测定(1)——粒径和粒径分布的测定

--6.1.5 粉体的特性及测定(2)——密度及比表面积的测定

--6.1.6 粉体的特性及测定(3)——折射率和附着力的测定

-6.1 粉体材料的性能--作业

-6.2 粉体的加工与处理

--6.2.1 破碎和粉碎

--6.2.2 分级和集尘

--6.2.3 混料及造粒

--6.2.4 输送及供给

--6.2.5 非机械式粉体制作方式

-6.2 粉体的加工与处理--作业

-6.3 粉体的应用

--6.3.1 日常生活中的粉体

--6.3.2 工业应用的粉体材料

--6.3.3 粉体精细化技术——粒度精细化及粒子形状的改善

-6.3 粉体的应用--作业

-6.4 纳米材料

--6.4.1 纳米材料和纳米技术的概念

--6.4.2 “纳米”就在我们身旁

--6.4.3 纳米材料制备和纳米加工

--6.4.4 纳米技术与纳米材料的发展前景

-6.4 纳米材料--作业

-本讲作业--作业

第7讲 陶瓷及陶瓷材料

-7.1 陶瓷材料的定义和分类

--7.1.1 陶瓷发展史——人类文明进步的标志

--7.1.2 日用陶瓷的进展

--7.1.3 陶瓷及陶瓷材料分类

-7.1 陶瓷材料的定义和分类--作业

-7.2 坯体成型

--7.2.1 普通粘土陶瓷的主要原料

--7.2.2 陶瓷成型工艺(1)——旋转制坯成型和注浆成型

--7.2.3 陶瓷成型工艺(2)——干压成型、热压注成型和等静压成型

--7.2.4 陶瓷成型工艺(3)——挤压成型、注射成型和流延成型

-7.2 坯体成型--作业

-7.3 陶瓷烧结

--7.3.1 普通陶瓷的烧结过程

--7.3.2 陶瓷的烧成和烧结工艺

-7.3 陶瓷烧结--作业

-7.4 陶瓷材料的结构

--7.4.1 普通陶瓷的组织和结构

--7.4.2 精细陶瓷的组成、组织结构和性能

-7.4 陶瓷材料的结构--作业

-7.5 结构陶瓷

--7.5.1 结构陶瓷及应用(1)——Al2O3和Zr02

--7.5.2 结构陶瓷及应用(2)——TiO2、BeO和AlN

--7.5.3 结构陶瓷及应用(3)——SiC和Si3N4

--7.5.4 低温共烧陶瓷(LTCC)基板

-7.5 结构陶瓷--作业

-7.6 功能陶瓷

--7.6.1 单晶材料及制作

--7.6.2 功能陶瓷及应用(1)——陶瓷电子元器件

--7.6.3 功能陶瓷及应用(2)——生物陶瓷和换能器件

--7.6.4 功能陶瓷及应用(3)——微波器件、传感器和超声波马达

-7.6 功能陶瓷--作业

-本讲练习--作业

第8讲 玻璃材料及玻璃的应用

-8.1 玻璃的发展简史

--8.1.1 玻璃的发现

--8.1.2 古代玻璃与现代玻璃的组成惊人地相似

-8.2 玻璃的定义和特征

--8.2.1 玻璃的传统定义和现代定义

-8.3 玻璃的加工

--8.3.1 玻璃的熔融和成型加工

--8.3.2 非传统方法制造玻璃

-8.1-8.3 小节练习--作业

-8.4 建筑及高铁用玻璃

--8.4.1 新型建筑玻璃(1)

--8.4.2 新型建筑玻璃(2)

--8.4.3 汽车、高铁用玻璃(1)

--8.4.4 汽车、高铁用玻璃(2)

--8.4 建筑及高铁用玻璃--作业

-8.5 高技术玻璃

--8.5.1 生物医学用玻璃材料

--8.5.2 特殊性能玻璃材料(1)

--8.5.3 特殊性能玻璃材料(2)

--8.5.4 图象显示、光通信用玻璃材料(1)

--8.5.5 图象显示、光通信用玻璃材料(2)

--8.5.6 图像显示、光通信用玻璃材料(3)

-8.5 高技术玻璃--作业

-本讲练习--作业

第9讲 高分子及聚合物材料(一)

-9.1 何谓高分子和聚合物

--9.1.1 何为高分子和聚合物

--9.1.2 常见聚合物的结构和用途——按结构和反应分类

-9.1 何谓高分子和聚合物--作业

-9.2 聚合物的合成

--9.2.1 加聚反应和聚合物实例(1)——均加聚

--9.2.2 加聚反应和聚合反应实例(2)——共加聚

--9.2.3 缩聚反应和聚合物实例——共缩聚

-9.2 聚合物的合成--作业

-9.3 从结构层次看聚合物

--9.3.1 聚丙烯中的不对称碳原子引起的立体异构

--9.3.2 高分子链的结构层次

--9.3.3 高分子链间的相互作用

--9.3.4 高分子的聚集态结构

-9.3 从结构层次看聚合物--作业

-本讲练习--作业

第10讲 高分子及聚合物材料(二)

-10.1 高分子材料性能与加工

--10.1.1 天然橡胶和合成橡胶

--10.1.2 塑料的分类、特性及用途

--10.1.3 热固性树脂(热固性塑料)

--10.1.4 工程塑料

--10.1.5 新型电子产业用的塑料薄膜

--10.1.6 聚合物的结构模型及力学特性

--10.1.7 聚合物的形变机理及变形特性

--10.1.8 聚合物的成形加工及设备(1)——压缩模塑和传递模塑

--10.1.9 聚合物的成形加工及设备(2)——挤出成型和射出成型

--10.1.10 聚合物的成形加工及设备(3)——塑料薄膜和纤维丝制造

-10.1 高分子材料性能与加工--作业

-10.2 胶粘剂和涂料

--10.2.1 胶粘剂的构成和粘接原理

--10.2.2 胶粘剂的制造和用途

--10.2.3 涂料的分类及构成

--10.2.4 涂料中的成分、成膜和固化

-10.2 胶粘剂和涂料--作业

-本讲练习--作业

第11讲 复合材料和生物材料

-11.1 复合材料的定义和分类

--11.1.1 复合材料的定义和分类

--11.1.2 复合材料的界面

--11.1.3 复合材料的特长及优势

-11.1 复合材料的定义和分类--作业

-11.2 增强材料和基体材料

--11.2.1 复合材料中增强材料与基体材料的匹配

--11.2.2 增强纤维的制造

--11.2.3 碳纤维及C/C复合材料

--11.2.4 增强纤维的编制和铺展

--11.2.5 复合材料的成形制造

-11.2 增强材料和基体材料--作业

-11.3 复合材料的应用

--11.3.1 复合材料在航空航天领域的应用

-11.4 天然复合材料

--11.4.1 天然复合材料——木材的断面组织

--11.4.2 天然复合材料——木材的微观结构

-11.5 生物材料

--11.5.1 生物材料的定义和范畴

--11.5.2 骨骼、筋和韧带组织

--11.5.3 各种植入人体的材料

-11.3-11.5 节练习--作业

-本讲练习--作业

第12讲 磁性及磁性材料

-12.1 磁性的来源

--12.1.1 磁性源于电流

--12.1.2 过渡金属元素3d壳层的电子结构与其磁性的关系

-12.1 磁性的来源--作业

-12.2 磁性材料的分类

--12.2.1 亚铁磁性和软磁铁氧体磁性材料

-12.2 磁性材料的分类--作业

-12.3 磁畴和磁滞回线

--12.3.1 磁畴和磁畴壁的运动

--12.3.2 决定磁畴结构的能量类型

--12.3.3 磁滞回线及其决定因素

-12.3 磁畴和磁滞回线--作业

-12.4 软磁材料与硬磁材料

--12.4.1 非晶态高导磁率材料

--12.4.2 永磁材料及其进展

--12.4.3 钕铁硼稀土永磁材料及制备工艺

--12.4.4 钕铁硼永磁材料性能的提高与改进

--12.4.5 粘结磁体

--12.4.6 永磁材料的应用和退磁曲线

--12.4.7 磁性材料的各种应用

-12.4 软磁材料与硬磁材料--作业

-本讲练习--作业

第13讲 薄膜技术及薄膜制备技术

-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件

--13.1.1 薄膜的定义和薄膜材料的特殊性能

--13.1.2 获得薄膜的三个必要条件

--13.1.3 真空获得

--13.1.4 薄膜是如何沉积的

--13.1.5 气体放电

--13.1.6 等离子体与薄膜沉积

-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件--作业

-13.2 薄膜制备——PVD法

--13.2.1 真空蒸镀

--13.2.2 离子镀和激光熔射

--13.2.3 溅射镀膜

--13.2.4 磁控溅镀靶

--13.2.5 溅射镀膜的应用

-13.2 薄膜制备——PVD法--作业

-13.3 薄膜制备——CVD法

--13.3.1 CVD法原理及设备

--13.3.2 各类CVD的应用

-13.3 薄膜制备——CVD法--作业

-13.4 薄膜的加工

--13.4.1 薄膜图形化——湿法刻蚀和干法刻蚀

--13.4.2 反应离子刻蚀(RIE)和反应离子束刻蚀(RIBE)

--13.4.3 平坦化技术和大马士革工艺

-13.4 薄膜的加工--作业

-13.5 薄膜材料的应用

--13.5.1 超硬涂层

--13.5.2 金刚石及类金刚石图层

--13.5.3 电镀Cu膜用于集成电路芯片制作

-13.5 薄膜材料的应用--作业

-本讲作业--作业

8.3.1 玻璃的熔融和成型加工笔记与讨论

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