当前课程知识点:材料学概论 > 第8讲 玻璃材料及玻璃的应用 > 8.3 玻璃的加工 > 8.3.2 非传统方法制造玻璃
那么以上讲的
都是应该说用传统的方法
来制作玻璃就是熔凝法
它是熔凝
先把玻璃料熔化了 澄清
然后在固化的过程当中
对它进行加工
这是传统的方法
那么除了传统的方法
制作玻璃
也有其他的方法制作玻璃
比方典型的
溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法制作玻璃
注意这个词本身就理解它
第一个是溶胶 第二个是凝胶
溶胶-凝胶法
制造玻璃最大的优点是什么
它是个低污染的
低耗能的
它的温度是很低的
比方说做石英玻璃
我可以在1200度以下
就可以做
那么你要做
用熔凝法做的石英玻璃
起码得2000度
得2000度的温度
我把它降到1200度
这当然方法比较好了
但是溶胶-凝胶法
它不能像熔融法一样
那么大批量的
大面积的制作玻璃
这是它的缺点
所以溶胶-凝胶
第一个是溶 第二个是凝
第一个是溶 第二个是凝
溶是什么
就是把含有玻璃料的这种材料
一般是有机材料
溶在溶液里边去
溶在溶液里边去以后
想办法使它反应
一反应它就变成凝胶了
先把它溶了
然后再给(加工) 比方说
涂层 什么纺丝 造型
这都是一个溶胶
溶胶完了以后
使它凝固
凝固得到成型以后
再给它加热去
再一加热过程当中
通过反应就会得到玻璃了
得到玻璃了
它这是 过程就是说
我们可以在比较低的温度下
获得我们所需要的玻璃的材料
可用溶胶-凝胶法
制造的材料种类
还是非常多的
可以各种材料都可以得到
一般是小批量的
一些特殊形状的
特殊用途的
就可以用这个方法制作
当然 比方说做光波导
那除了这个方法
还是没别的办法
我要成型各种不同的图形
我需要的量比较少
什么叫光波导
就是光纤
我以二维的形式
我在一个极板上用
那你在特殊用途下
必须采用溶胶-凝胶
或者其他的方法来制作
金属玻璃
什么叫做金属玻璃
首先它是个金属
但是它是个玻璃的
什么叫金属玻璃
它是个非晶态的金属
为什么 如何能达到
非晶态的金属
我们知道一般的金属
普通的凝结结晶
它肯定得到的是多晶体
那么我们要想得到金属玻璃
注意得到金属玻璃
为什么要金属玻璃
金属玻璃
它有一些特殊的性能
比方说磁导率特别高
或者强度非常高等等这些
我们要用金属玻璃
就是非晶态的
它没有晶界
都是均匀的
这种材料
要想得到这种金属玻璃有两条
第一条在工艺上要急冷
第二条要采取不同的成分
金属和金属
金属和非金属
金属和半金属
在成分上
我要选合适的成分
第二条我要急冷
采取急冷
你们看看上边这张图
就是双辊法和单辊法
双辊法是什么意思
我使辊子本身
热容量比较大
温度降的非常低
把液氮 液氦
使液体留在金属上边
双辊轧它
使它急冷
或者是
单辊使它甩带出去
这样得到非晶态材料
得到非晶态材料
在成分上
我刚才讲了
可以用金属和金属
金属和非金属
金属和半金属
来得到非晶态的材料
一般来讲这里边
不是两种 是多种
第二条就是说
这些原子之间的原子半径
差别比较大
让它们不容易形成
注意 你看
无论是冷却也好
无论是选取成分也好
就是使它结晶不容易
不容易结晶
不容易结晶怎么办
那只好从液体状态下冷却下来
冷却下来就得到了非晶态
那么把这种材料
叫金属玻璃
也是玻璃的一大类
好 我们刚才讲到了
玻璃的五大优点
第一是透明
第二是稳定
第三是价格便宜
可以便于做成不同的形状
然后可以调整它的成分
这是五大优点
其中还有一大优点
它特别利于环境
它回收率可以做的非常高
回收率
可以做的非常高
比方说啤酒瓶
啤酒瓶全世界用的啤酒瓶
都是同一个颜色的
啤酒瓶可以做到
百分之百的回收
可以做到百分之百的回收
大家伙都是做的
一种颜色的东西
它本身又是相当稳定的
而且它好清洗
因此玻璃材料的回收率
是相当高的
那么即使窗玻璃
把它砸成玻璃片
砸成玻璃渣
也可以在
在玻璃窑里边重新利用
而且一般在玻璃窑当中
必须得加一定的玻璃渣才行
为什么加一定的玻璃渣
大家会想到
因为二氧化硅也好
石灰也好 苏打也好
它要想变成液体
是不容易的
但是你有一些玻璃渣放进去以后
温度到七八百度
它首先变成液体了
变成液体以后
它就可以使其他的料
更容易变成液体
所以就是说
玻璃材料
非常便于回收
从这个角度来讲
它是有利于地球环境的
是个环境友好的材料
那么随着科学技术的进展
玻璃的回收率会越来越高
好了 我刚才讲了 注意
同学们要记住
玻璃的几大优点
从现在开始
就讲玻璃的用途
在日常生活当中的用途
是在高铁当中的用途等等这些
这一张图
是单向透射玻璃
单向透射玻璃
什么叫单向透射玻璃你们看
这是个犯人
他在很亮的房间
这是探监去了
那么犯人看不见外边
探监的人很容易看到里头
大家伙用的很多
在监狱里边
监狱里边那些犯人们
在里边活动
外边在走廊里面走
可以看的很清楚
但是监狱里边的人
看不见外边
这不是单向透射玻璃
单向透射玻璃
它是什么
就是亮的房间
大部分光线又给反射回去了
外边的光线尽管暗
它反射回来的比较少
它透过去了
就是利用的这个道理
这种镜子叫做半镜
从暗的房间
可以清楚的看到
亮的房间里面的一举一动
但是反方向却不能
这种单向透射镜 半镜
具有很多特殊的用途
这是为什么
大家伙可以看到
你看 从亮的房间
看暗的房间
反射光量是什么
100乘60%
等于60
从暗的房间透过来的光
仅为20乘0.2是4
因此从亮的房间
难以看到暗的房间
从暗的房间为什么可以看到
根据下边的公式可以看到
-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
--1.2.7 “制造材料者制造技术”,材料可以“以不变应万变”
-1.2 材料的作用--作业
-1.3 材料科学与工程四面体
-1.3 材料科学与工程四面体--作业
-1.4 材料与创新
--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 材料与创新--作业
-本讲作业--作业
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布
--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 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 过渡族元素、稀土元素和镧系元素--作业
-本讲作业--作业
-3.1 材料性能与组织结构的关系
-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 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
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢
-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 金属材料的组织结构--作业
-4.3 铸锭及其组织
-4.3 铸锭及其组织--作业
-本讲作业--作业
-5.1 金属材料的加工
-5.1 金属材料的加工--作业
-5.2 钢材的热处理
--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 钢材的热处理--作业
-5.3 钢的强化机制
--5.3.6 合金钢(2)——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢
-5.3 钢的强化机制--作业
-本讲作业--作业
-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 粉体的加工与处理--作业
-6.3 粉体的应用
--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 纳米材料--作业
-本讲作业--作业
-7.1 陶瓷材料的定义和分类
-7.1 陶瓷材料的定义和分类--作业
-7.2 坯体成型
--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 陶瓷烧结--作业
-7.4 陶瓷材料的结构
-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 结构陶瓷--作业
-7.6 功能陶瓷
--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
-8.1 玻璃的发展简史
-8.2 玻璃的定义和特征
-8.3 玻璃的加工
-8.1-8.3 小节练习--作业
-8.4 建筑及高铁用玻璃
--8.4 建筑及高铁用玻璃--作业
-8.5 高技术玻璃
-8.5 高技术玻璃--作业
-本讲练习--作业
-9.1 何谓高分子和聚合物
-9.1 何谓高分子和聚合物--作业
-9.2 聚合物的合成
-9.2 聚合物的合成--作业
-9.3 从结构层次看聚合物
-9.3 从结构层次看聚合物--作业
-本讲练习--作业
-10.1 高分子材料性能与加工
--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 胶粘剂和涂料--作业
-本讲练习--作业
-11.1 复合材料的定义和分类
-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 增强材料和基体材料--作业
-11.3 复合材料的应用
-11.4 天然复合材料
-11.5 生物材料
-11.3-11.5 节练习--作业
-本讲练习--作业
-12.1 磁性的来源
--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 磁性材料的分类--作业
-12.3 磁畴和磁滞回线
-12.3 磁畴和磁滞回线--作业
-12.4 软磁材料与硬磁材料
-12.4 软磁材料与硬磁材料--作业
-本讲练习--作业
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件
-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 薄膜制备——PVD法--作业
-13.3 薄膜制备——CVD法
-13.3 薄膜制备——CVD法--作业
-13.4 薄膜的加工
--13.4.2 反应离子刻蚀(RIE)和反应离子束刻蚀(RIBE)
-13.4 薄膜的加工--作业
-13.5 薄膜材料的应用
-13.5 薄膜材料的应用--作业
-本讲作业--作业






